(57)【要約】  【課題】コンテナモールド設計において最適なセグメント割り位置を自動決定する。    【解決手段】トレッドパターンの構成要素である複数のピッチを繋ぎ合わせることでタイヤ全周のトレッドパターンを表したピッチ配列図上で、コンテナモールド金型のセグメント割り位置を決定するシステムであって、ＣＡＤ端末１１は、セグメント割り位置におけるタイヤ幅方向の割り線２０とトレッド面Ｔの凹凸のエッジとの接点Ｐ１〜Ｐ３の数が少なくなるように、セグメント割り位置を周方向シフトさせて仮割り位置を決定するプログラムを備えている。  【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤ端末において、トレッドパターンの構成要素である複数のピッチを繋ぎ合わせることでタイヤ全周のトレッドパターンを表したピッチ配列図上で、コンテナモールド金型のセグメント割り位置を決定するシステムであって、
前記ＣＡＤ端末は、前記セグメント割り位置においてタイヤ周方向にセグメント分割するタイヤ幅方向の割り線と、トレッド面の凹凸のエッジとの接点数が少なくなるように、前記セグメント割り位置を周方向シフトさせて仮割り位置を決定するプログラムを備えていることを特徴とするタイヤ設計支援システム。
【請求項２】
前記プログラムは、前記割り線上における前記各接点の隣接距離が長くなるように前記仮割り位置を決定している請求項１に記載のタイヤ設計支援システム。
【請求項３】
前記プログラムは、前記セグメント割り位置における割り線が、タイヤのショルダーラグ溝と干渉しない位置に配置されるように前記仮割り位置を決定する請求項１または請求項２に記載のタイヤ設計支援システム。
【請求項４】
前記ピッチ配列図をセグメント分割数で周方向に等間隔で分割した位置を基準として、−２．５°以上＋２．５°以下の範囲を前記セグメント割り位置のシフト許容範囲としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ設計支援システム。
【請求項５】
前記ＣＡＤ端末は、前記ピッチのパターン図やピッチ幅を有する図面情報が格納された図面データサーバと、ピッチ配列情報が格納された配列データサーバとに通信可能とし、
前記ＣＡＤ端末は、前記図面データサーバから取得した図面情報に前記配列データサーバから取得したピッチ配列情報を付加し、前記ピッチ配列図を作成している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ設計支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ設計支援システムに関し、詳しくは、タイヤ加硫成形用のコンテナモールド金型のセグメント割り位置を決定するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの設計作業は、トレッドパターン等を作成するデザイン設計と、そのデザイン設計に基づいてタイヤ加硫成形用の金型を作成するモールド設計とに分けられる。
デザイン設計では、トレッドパターンの構成要素である複数のピッチ（ブロック）を性能や外観を考慮しながらタイヤ周方向および幅方向に繋ぎ合わせることでタイヤ全周のトレッドパターンを表したピッチ配列図を作成しており、この際、各ピッチの配列や長さを変化させて規則性をなくすことで、パターンノイズに起因したタイヤ騒音（共振音）を低減させる工夫をしている（特開平１０−２８７１０７号公報等）。
【０００３】
一方、モールド設計は、上記デザイン設計で定められたピッチ配列図に基づいて最適な金型の設計を行う。空気入りタイヤを加硫・成形するための金型には特開平８−２２１１号公報等に開示されている２ピースモールド金型と、特開平１１−１９８１４５号公報等に開示されているコンテナモールド金型とがある。後者のコンテナモールド金型は、図７および図８に示すように、周方向に９分割されたホルダー１と、ホルダー１の内面側に固定されたトレッド面形成用のセグメント２と、サイドプレート５を有する上型プレート３と、サイドプレート６を有する下型プレート４と、アクチュエーター７とを備えている。セグメント２を取り付けたホルダー１は放射方向に移動する構造としており、金型が抜き易くタイヤ８のトレッド面を高品質に形成できることから、近年はコンテナモールド金型を使用する場合が多く、特に、細かい溝が多数存在するスタッドレスタイヤ等においては殆どコンテナモールド金型が利用されている。
【０００４】
しかしながら、コンテナモールド金型の設計において、トレッドパターンが形成されたピッチ配列図をセグメント２に合わせて９分割する作業を行う際に、単に等間隔にセグメント割り位置を決定してしまうと、セグメント２内面に突設される溝形成用の凸部が細く形成されて欠損の原因になったり、隣接するセグメントの境界がタイヤのショルダーラグ溝に位置してゴムのはみ出しによる外観悪化が生じたりする可能性がある。
【特許文献１】特開平１０−２８７１０７号公報
【特許文献２】特開平８−２２１１号公報
【特許文献３】特開平１１−１９８１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、コンテナモールド設計において金型強度やゴムのはみ出し等を低減するセグメント割り位置をＣＡＤ端末で自動的に提供できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、ＣＡＤ端末において、トレッドパターンの構成要素である複数のピッチを繋ぎ合わせることでタイヤ全周のトレッドパターンを表したピッチ配列図上で、コンテナモールド金型のセグメント割り位置を決定するシステムであって、
前記ＣＡＤ端末は、前記セグメント割り位置においてタイヤ周方向にセグメント分割するタイヤ幅方向の割り線と、トレッド面の凹凸のエッジとの接点数が少なくなるように、前記セグメント割り位置を周方向シフトさせて仮割り位置を決定するプログラムを備えていることを特徴とするタイヤ設計支援システムを提供している。
【０００７】
前記構成とすると、セグメント割り位置での割り線とトレッド面の凹凸エッジとの接点数が少なくなるよう自動調整して仮割り位置を決定しているので、対応する金型のセグメント成形面の凹凸数が少なく設計され、セグメント成形面の凸部の欠損率を低減させることができる。
【０００８】
前記プログラムは、前記割り線上における前記各接点の隣接距離が長くなるように前記仮割り位置を決定している。
【０００９】
前記構成とすると、セグメント割り位置での割り線とトレッド面の凹凸エッジとの接点の隣接する距離が長くなるので、対応する金型のセグメント成形面の凸部が小さく細く設計されるのが回避され、繰り返し使用による凸部の欠損を防止することができる。
【００１０】
前記プログラムは、前記セグメント割り位置における割り線が、タイヤのショルダーラグ溝と干渉しない位置に配置されるように前記仮割り位置を決定する。
【００１１】
前記構成とすると、ショルダーラグ溝にセグメント割り位置が配置されないので、タイヤの肩の位置において隣接するセグメントの境界に凹凸が発生せず、ゴムのはみ出しが起こり難くなる。また、セグメント割り位置を溝に設けず凸部に設けることで、ゴムのはみ出しが生じたとしても、タイヤトレッド面の凸部にバリが生じるので、走行摩耗によって消滅させることができる（溝底にバリが生じると末期まで残ってしまう）。よって、車両に装着された状態でも目に付くタイヤショルダー位置でのバリの発生が防がれ外観を良好にすることができる。
【００１２】
前記ピッチ配列図をセグメント分割数で周方向に等間隔で分割した位置を基準として、−２．５°以上＋２．５°以下の範囲を前記セグメント割り位置のシフト許容範囲としている。
【００１３】
前記構成とすると、コンテナモールド金型においてセグメントを固定するホルダーが放射方向に移動する際に互いに干渉しないように保つことができる。
【００１４】
前記ＣＡＤ端末は、前記ピッチのパターン図やピッチ幅を有する図面情報が格納された図面データサーバと、ピッチ配列情報が格納された配列データサーバとに通信可能とし、
前記ＣＡＤ端末は、前記図面データサーバから取得した図面情報に前記配列データサーバから取得したピッチ配列情報を付加し、前記ピッチ配列図を作成している。
【００１５】
前記構成とすると、トレッドパターンの構成要素となるピッチ（ブロック）に関するピッチ配列情報（例えば、ピッチシークエンス（ピッチ配列順序）、ピッチ数、セグメント内径など）を入力パラメータとして、ピッチの模様データである図面情報を加工することで、タイヤ全周のピッチ配列図を容易に作成することができる。また、図面情報およびピッチ配列情報をデータサーバに蓄積するため、第三者によるチェックやデータの再利用が行い易くなり作図時間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ＣＡＤ端末において割り線とトレッド面の凹凸エッジとの接点数が少なくなるようにセグメント割り位置を自動調整して仮割り位置を決定しているので、対応する金型のセグメント成形面の凹凸数が少なく設計される。また、割り線とトレッド面の凹凸エッジとの接点の隣接する距離を長くすることで、セグメント成形面の凸部が小さく細く設計されるのが回避される。したがって、繰り返し使用によるセグメント成形面の凸部の欠損率を低減できる。
さらに、割り線がタイヤのショルダーラグ溝と干渉しない位置に配置することで、タイヤの肩の位置において隣接するセグメントの境界に凹凸が発生せず、ゴムのはみ出しが起こり難くなりタイヤ外観の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第１実施形態を図面を参照して説明する。
図１はタイヤ設計支援システムの構成図を示し、タイヤのトレッドパターンの構成要素であるピッチ（ブロック）のパターン図やピッチ幅等のデータを有する図面情報が格納された図面データサーバ１２と、ピッチ配列情報（例えば、ピッチシークエンス（ピッチ配列順序）、ピッチ数、セグメント内径など）のデータが格納された配列データサーバ１３と、これら図面データサーバ１２および配列データサーバ１３と接続されたＣＡＤ端末１１とを備えている。また、ＣＡＤ端末１１は、種類の異なる複数のピッチを繋ぎ合わせることでタイヤ全周のトレッドパターンを作成したピッチ配列図において、コンテナモールド金型の最適なセグメント割り位置を仮決定するプログラムを備えている。
【００１８】
ＣＡＤ端末１１による設計作業を図２のフローチャートを用いて説明する。
先ず、オペレータはＣＡＤ端末１１を操作して、トレッドパターンの構成要素ブロックであるピッチのパターンや長さや幅などを決定してピッチ登録を行う（Ｓ１）。この際、新規作成されたピッチ情報は図面データサーバ１２に記録保存しておく。なお、ピッチを新規作成せずに図面データサーバ１２に格納された図面情報ファイルに予め用意されたピッチを再利用してもよい。
【００１９】
次いで、配列データサーバ１３に用意されたピッチシークエンス情報（ピッチ配列順序）を参照し、そのまま利用する場合にはピッチシークエンス情報として入力し、修正して利用する場合には上書きしてピッチシークエンス情報として入力する。また、新規作成する場合には作成したピッチシークエンス情報を入力すると共に配列データサーバ１２のピッチ配列情報ファイルに保存する（Ｓ２）。
【００２０】
次いで、ピッチバリエーション数、総ピッチ数、セグメント数、トレッド径、セグメント内径、セグメント外径、ピッチ幅等のパラメータの入力を行う（Ｓ３）。これにより、図面データサーバ１２から取得したピッチ図面情報に配列データサーバ１３から取得したピッチ配列情報（ピッチシークエンス情報、ピッチバリエーション数、総ピッチ数、セグメント数、トレッド径、セグメント内径、セグメント外径、ピッチ幅など）が付加されて、図３に示すようなトレッド面Ｔが形成されたピッチ配列図が作図される。
【００２１】
図３のピッチ配列図は、タイヤ幅方向の中心を通るセンターラインＣＬの両側に非対称に各ピッチを配列しており、ピッチバリエーションはＬＬｘ、ＬＬｙ、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｓｘ、Ｓｙ、ＳＳｘ、ＳＳｙの全１０種類からなる。即ち、基本的なパターンとしてはｘ、ｙの２種類とし、それらをＭピッチを基準としてタイヤ回転方向にそれぞれ拡大縮小して変形させたＳＳ、Ｓ、Ｌ、ＬＬのピッチを設けている。ここで、ＳＳピッチはＭピッチの０．７５倍、ＳピッチはＭピッチの０．８７５倍、ＬピッチはＭピッチの１．１２５倍、ＬＬピッチはＭピッチの１．２５倍としている。なお、ピッチの大きさの種類は本実施形態ではＳＳ、Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＬＬの５種類としているが、２〜７種類の範囲で適宜設定すればよい。
【００２２】
このピッチ配列図からＣＡＤ端末の仮割り位置決定プログラムを使って、図４に示すようにセグメント割り位置の仮割り位置（割り線２０）を自動決定する（Ｓ４）。このプログラムは、ピッチ配列図をセグメント分割数（本実施形態では図７と同様に９つ）で等間隔（４０°ずつ）に分割した位置から−２．５°以上＋２．５°以下の範囲のシフト許容範囲内において、セグメント割り位置の割り線２０とトレッド面Ｔの凹凸のエッジとの接点数が少なくなるようにセグメント割り位置を周方向シフトさせている。なお、セグメント分割数は９つに限られず、５〜１０つの範囲で適宜設定し得る。
【００２３】
具体的には、図４中のＡ箇所に注目すると、セグメント割り位置を割り線２１とすればトレッド面Ｔの凹凸のエッジとの接点Ｑ１〜Ｑ４の数が４つとなってしまうが、割り線２０の位置に周方向シフトさせることで接点Ｐ１、Ｐ２の数を２つとすることができる。したがって、図５に示すように、コンテナモールド金型のセグメント２の成形面２ａの凸部２ｂを少なくすることができ、セグメント成形面の凸部２ｂの欠損率を低減させることができる。また、凸部２ｂが、スタッドレスタイヤ等に多く用いられる細い溝（サイピング）を形成するためにセグメント２の形成面２ａに設置されるナイフブレードである場合には、割り線２０とナイフブレードとの交差を減らすことにより、セグメント２を跨いでナイフブレードを切断する再加工の手間を抑制することができる。
【００２４】
さらに、前記仮割り位置決定プログラムは、割り線２０上における各接点の隣接距離が長くなるようにセグメント割り位置を決定している。具体的には、図４中のＢ箇所に注目すると、セグメント割り位置を割り線２１とすれば、接点間距離Ｑ５−Ｑ６は短くなり成形面２ａの凸部２ｂの肉厚Ｌが薄く（弱く）形成されてしまうが、割り線２０にシフトさせることで、接点間距離Ｐ３−Ｐ４が長くなり凸部２ｂの肉厚Ｌが薄くなるのが防止され、凸部２ｂの欠損率を低減させることができる。
【００２５】
次に、オペレータは、以上のようにＣＡＤ端末１１によりピッチ配列図上で自動設定された仮割り位置が妥当かどうかを画面上で検討して、その結果、更に良い割り位置が思い当たる場合には割り位置を手動で修正変更する（Ｓ５）。その結果、最終的なセグメント割り位置が決定されたセグメントセクター図が完成する。なお、この修正後のピッチ配列図およびセグメントセクター図はそれぞれ図面データサーバ１２に図面情報ファイルとして保存されてデータ再利用に活かされる。
【００２６】
図６は第２実施形態を示す。
本実施形態では、前記セグメント割り位置決定プログラムは、セグメント割り位置における割り線３０が、タイヤのショルダーラグ溝３２と干渉しない位置に配置されるように割り線３０を周方向シフトさせている。
【００２７】
具体的には、図６中のＣ箇所に注目すると、セグメント割り位置を割り線３１とすれば、トレッド面Ｔのショルダーラグ溝３２に交差して形成されてしまうが、割り線３０の位置にシフトさせることで、割り線３０がトレッド面Ｔの凸表面に配置される。したがって、セグメント割り位置においてタイヤ加硫成形時にセグメント境界からゴムがはみ出し難くなる。また、ゴムのはみ出しが起こったとしても、タイヤ側に発生するバリはトレッド面の凸表面に生じることとなり、走行摩耗により消失させることができタイヤ外観が向上する。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態のタイヤ設計支援システムの構成図である。
【図２】設計手順を示すフローチャートである。
【図３】ピッチ配列図の要部を示す図面である。
【図４】仮割り位置の決定を示す図面である。
【図５】セグメントの側面図である。
【図６】第２実施形態の仮割り位置の決定を示す図面である。
【図７】コンテナモールド金型の斜視図である。
【図８】コンテナモールド金型の加硫成形中の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      ホルダー
２      セグメント
２ａ    成形面
２ｂ    凸部
３      上型
４      下型
１１    ＣＡＤ端末
１２    図面データサーバ
１３    配列データサーバ
２０、３０    仮割り位置
３２    ショルダーラグ溝
Ｐ１〜Ｐ４    接点
Ｔ      トレッド面
【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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