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JP4943709B2 - Pneumatic tire design method - Google Patents
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Description

本発明は空気入りタイヤの設計方法に関するもので、特に、タイヤの構造、形状等の設計開発を効率的にかつ容易にし、またタイヤのベストな構造、形状を求めつつタイヤを設計することができる空気入りタイヤの設計方法に関するものである。   The present invention relates to a method for designing a pneumatic tire, and in particular, can efficiently and easily design and develop the structure and shape of the tire, and can design the tire while obtaining the best structure and shape of the tire. The present invention relates to a pneumatic tire design method.

タイヤ設計時において、タイヤ性能を評価するには、実際にタイヤの設計・製造を行い実車に取り付けて評価を実施していた為、性能が思わしくないケースは再度設計・製造をやり直し、実車に取り付けて性能を再評価することを行っていた。しかし、最近では時間の軽減のため、有限要素法等による数値解析手法や計算機(コンピュータ)環境の発展に伴って、タイヤの性能も予測が可能となった。ところで、タイヤ設計では、タイヤの内圧状態やタイヤへの荷重状態等が、タイヤと路面との接触面における接地圧分布と関連性をもち、接地圧分布に偏りがあると偏摩耗を生じ易く、操縦の安定性やタイヤ摩耗性能に影響する。例えば、標準荷重で設計を行い、接地圧に偏りがなくても、大荷重時にタイヤの接地圧がショルダ部とセンタ部とで偏りが生じる場合、偏摩耗が生じ操縦の安定性に悪影響を与えることがある。このため、タイヤの状態により、タイヤをモデル化して計算機による数値解析手法を用いてタイヤを設計する技術が知られている(特許文献1参照)。この技術では、タイヤの内圧状態やタイヤへの荷重状態等のように1つの状態を考慮してタイヤを設計することができる。また、他のタイヤ設計を行うものとして、接地圧分布を考慮してタイヤを設計する技術も知られている(特許文献2参照)。
国際公開番号WO94/16877号公報 特開2000−052716号公報
To evaluate tire performance at the time of tire design, we actually designed and manufactured the tire and attached it to the actual vehicle, so we evaluated the case where performance was not expected, then redesigned and manufactured it, and attached it to the actual vehicle. Re-evaluated performance. However, recently, to reduce the time, the performance of tires can be predicted with the development of numerical analysis methods such as the finite element method and computer (computer) environment. By the way, in the tire design, the internal pressure state of the tire and the load state on the tire are related to the contact pressure distribution on the contact surface between the tire and the road surface, and uneven wear tends to occur if the contact pressure distribution is uneven, It affects the stability of driving and tire wear performance. For example, even if the design is performed with a standard load and the contact pressure is not biased, if the tire contact pressure is biased between the shoulder and the center during heavy loads, uneven wear may occur and adversely affect the handling stability. Sometimes. For this reason, a technique is known in which a tire is modeled according to the state of the tire and the tire is designed using a numerical analysis method by a computer (see Patent Document 1). With this technique, a tire can be designed in consideration of one state, such as an internal pressure state of the tire and a load state on the tire. In addition, as another tire design, a technique for designing a tire in consideration of a contact pressure distribution is also known (see Patent Document 2).
International Publication No. WO94 / 16877 JP 2000-052716 A

しかしながら、タイヤが使用される使用条件は、タイヤの内圧状態やタイヤへの荷重(以下、タイヤ荷重という)等の単一の状態であるとは限らない。従って、任意の1つの状態を考慮してタイヤ設計すると、他の状態においてタイヤ性能が発揮できるとは限らない。例えば空気入りタイヤの外部形状を設計する場合、タイヤが使用される使用条件におけるタイヤの接地特性を考慮することが好ましい。ところが、同一サイズのタイヤであっても使用時のタイヤの内圧状態や荷重状態は、車両への取付軸(前軸や後軸等)により異なる。また車両内の乗員数や貨物の積載量による荷重変動によっても異なる。これらの使用条件を考慮してタイヤ設計することが好ましい。   However, the use condition in which the tire is used is not necessarily a single state such as an internal pressure state of the tire or a load on the tire (hereinafter referred to as tire load). Therefore, if a tire is designed in consideration of any one state, the tire performance may not be exhibited in other states. For example, when designing the external shape of a pneumatic tire, it is preferable to consider the ground contact characteristics of the tire under the use conditions in which the tire is used. However, even in the case of tires of the same size, the internal pressure state and load state of the tire during use vary depending on the mounting shaft (front shaft, rear shaft, etc.) to the vehicle. It also varies depending on the load variation due to the number of passengers in the vehicle and the cargo load. It is preferable to design a tire in consideration of these use conditions.

本発明は、上記事実を考慮して、タイヤの使用条件に応じて良好なタイヤ性能を発揮するタイヤ形状を設計する方法を提供することを目的とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a method for designing a tire shape that exhibits good tire performance in accordance with tire use conditions.

上記目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤの設計方法は、(a)内部構造を含むタイヤ断面形状を表すタイヤ基本モデルを定め、タイヤ内圧及び荷重の少なくとも一方を含むタイヤの使用状態を表す使用条件を複数入力し、前記複数の使用条件毎にタイヤ性能評価用物理量として大荷重時の接地圧の分布、及び小荷重時の接地面積を表す目的関数を定めると共に、タイヤ断面形状またはタイヤ構造を決定する設計変数と、タイヤ断面形状、タイヤ構造、性能評価用物理量及びタイヤ寸度の少なくとも1つを制約する制約条件とを定めるステップと、(b)制約条件を考慮しながら前記使用条件毎の目的関数全ての値が許容範囲内にあり、且つ複数の目的関数に対して目的関数の初期値より良化した値を与える設計変数の値を求めるステップと、(c)目的関数の最適値を与える設計変数に基づいてタイヤを設計するステップとからなることを含んでいる。 In order to achieve the above object, a pneumatic tire design method according to the present invention includes (a) a tire basic model representing a tire cross-sectional shape including an internal structure, and a tire use state including at least one of tire internal pressure and load A plurality of use conditions representing the tire, and for each of the plurality of use conditions, as a physical quantity for tire performance evaluation, a distribution of contact pressure at the time of a heavy load and an objective function representing a contact area at the time of a light load are determined, and the tire cross-sectional shape or Defining a design variable that determines the tire structure, and a constraint condition that restricts at least one of a tire cross-sectional shape, a tire structure, a physical quantity for performance evaluation, and a tire size; and (b) the use in consideration of the constraint condition Find the values of the design variables that give values that are better than the initial value of the objective function for multiple objective functions, and that all objective function values for each condition are within the allowable range. And step includes that consisting of the step of designing the tire based on the design variable which gives the optimum value of (c) the objective function.

本発明のステップ(a)では、タイヤ基本モデルを定め、使用条件を複数入力し、その後に目的関数を定めると共に、設計変数と、制約条件とを定める。このタイヤ基本モデルは、内部構造を含むタイヤ断面形状を表すものである。タイヤ基本モデルは、複数の要素に分割して解析をするためのものである。タイヤ基本モデルの他例としては、タイヤ内部のベルト、カーカス、カーカスプライの折り返しライン、各種補強材のラインを表す各種ラインを含ませることができる。また、複数入力する使用条件は、タイヤ使用時に想定されるタイヤ内圧及び荷重の少なくとも一方を含む使用状態を表すものである。これら入力した複数の使用条件毎にタイヤ性能評価用物理量を表す目的関数を定める。この目的関数としては、タイヤ接地特性等を用いることができる。なお、接地特性とは、例えば、タイヤの接地形状、接地圧や接地面積等がある。これと共に、タイヤ断面形状またはタイヤ構造を決定する設計変数を定める。この設計変数として、タイヤ外面形状またはタイヤ構造を表す一例としてタイヤ外面形状を表す関数等を用いることができる。次に、タイヤ断面形状、タイヤ構造、性能評価用物理量及びタイヤ寸度の少なくとも1つを制約する制約条件を定める。この制約条件の一例としては、トレッドの外郭形状の周長、トレッド厚、接地長、接地幅及びタイヤ寸度等がある。なお、目的関数、設計変数及び制約条件は、上記の例に限られるものではなく、タイヤ設計目的に応じて種々のものを定めることができる。   In step (a) of the present invention, a tire basic model is determined, a plurality of usage conditions are input, an objective function is determined thereafter, and design variables and constraint conditions are determined. This tire basic model represents a tire cross-sectional shape including an internal structure. The tire basic model is for analysis divided into a plurality of elements. Other examples of the tire basic model may include various lines representing a belt, a carcass, a carcass ply folding line, and various reinforcing material lines inside the tire. Further, a plurality of use conditions to be input represents a use state including at least one of a tire internal pressure and a load assumed when the tire is used. An objective function representing a physical quantity for tire performance evaluation is determined for each of the plurality of input usage conditions. As this objective function, tire ground contact characteristics or the like can be used. The ground characteristics include, for example, a tire ground shape, a ground pressure, a ground area and the like. At the same time, design variables that determine the tire cross-sectional shape or tire structure are determined. As this design variable, a function representing the tire outer surface shape or the like can be used as an example representing the tire outer surface shape or the tire structure. Next, a constraint condition that restricts at least one of the tire cross-sectional shape, the tire structure, the physical quantity for performance evaluation, and the tire size is determined. As an example of this constraint condition, there are the circumference of the outer shape of the tread, the tread thickness, the contact length, the contact width, the tire size, and the like. Note that the objective function, the design variable, and the constraint condition are not limited to the above example, and various ones can be determined according to the tire design purpose.

次に、ステップ(b)では、前記入力された複数の使用条件毎の全ての制約条件を満たしながら、前記入力された複数の使用条件毎の全ての目的関数の値を良化させる設計変数の値を求める。多目的関数での最適化の手法としては、満足化トレードオフ法、多目的遺伝的アルゴリズムなどが使用可能である。全ての目的関数を良化させることが不可能な場合には、優先度の高い目的関数を良化させ、他の優先度の低い目的関数に関しては所定の許容範囲に収まるかを判定することが一例としてある。   Next, in step (b), design variables that improve the values of all objective functions for each of the plurality of input usage conditions while satisfying all the constraints for the plurality of input usage conditions. Find the value. As an optimization method using a multi-objective function, a satisfaction trade-off method, a multi-objective genetic algorithm, or the like can be used. When it is impossible to improve all the objective functions, it is possible to improve the objective functions with high priority and determine whether other objective functions with low priority are within a predetermined allowable range. As an example.

次のステップ(c)では、ステップ(b)で求めた設計変数に基づいてタイヤ基本モデルを変更することによりタイヤを設計する。これによって、複数の使用条件を考慮したタイヤの設計を行うことが可能となる。   In the next step (c), the tire is designed by changing the tire basic model based on the design variable obtained in step (b). Thus, it is possible to design a tire in consideration of a plurality of use conditions.

請求項2に記載の発明空気入りタイヤの設計方法は、(a)内部構造を含むタイヤ断面形状を表すタイヤ基本モデルを定め、タイヤ内圧及び荷重の少なくとも一方を含むタイヤの使用状態を表す使用条件を複数入力し、前記複数の使用条件毎にタイヤ性能評価用物理量として乗車状態を示す大荷重時の接地特性、及び空車状態を示す小荷重時の接地特性を表す目的関数を定めると共に、タイヤ断面形状またはタイヤ構造を決定する設計変数と、タイヤ断面形状、タイヤ構造、性能評価用物理量及びタイヤ寸度の少なくとも1つを制約する制約条件とを定めるステップ、(b)制約条件を考慮しながら前記使用条件毎の目的関数全ての値が予め定めた許容範囲内にあり、且つ複数の目的関数に対して目的関数の初期値より良化した値を与える設計変数の値を求めるステップ、(c)前記ステップ(b)で求めた設計変数に基づいてタイヤを設計するステップを含んでいる。
The method for designing a pneumatic tire according to claim 2 includes: (a) defining a tire basic model representing a tire cross-sectional shape including an internal structure, and indicating a use state of the tire including at least one of a tire internal pressure and a load. A plurality of conditions are input, and a tire function evaluation physical quantity for each of the plurality of use conditions is determined as an objective function representing a ground contact characteristic at a heavy load indicating a riding state and a ground contact characteristic at a small load indicating an empty state, and a tire. A step of determining a design variable that determines a cross-sectional shape or a tire structure, and a constraint condition that constrains at least one of the tire cross-sectional shape, the tire structure, a physical quantity for performance evaluation, and a tire size; (b) while considering the constraint condition All values of the objective function for each use condition are within a predetermined allowable range, and a value that is improved from the initial value of the objective function is given to a plurality of objective functions. And (c) designing a tire based on the design variable obtained in step (b).

タイヤ使用時において、タイヤの使用条件によっては、接地特性も変動するため、タイヤ性能に影響を与える。そのため、複数の使用条件下での接地特性を考慮すると好ましい。そこで、タイヤ性能評価用の物理量である目的関数を接地特性と定め、使用条件毎の接地特性を物理量として表すことによって、使用条件毎の接地特性を考慮しつつ全ての使用条件を満足するような最適化を行うことが可能となり、全ての使用条件下においても、良好な接地特性を持つタイヤ設計が可能となる。   When the tire is used, the ground contact characteristics also vary depending on the use condition of the tire, which affects the tire performance. Therefore, it is preferable in consideration of grounding characteristics under a plurality of use conditions. Therefore, the objective function, which is a physical quantity for tire performance evaluation, is defined as the grounding characteristic, and the grounding characteristic for each usage condition is expressed as a physical quantity, so that all the usage conditions are satisfied while considering the grounding characteristics for each usage condition. Optimization is possible, and tire design with good ground contact characteristics is possible even under all use conditions.

請求項3に記載の発明は、請求項2記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記目的関数は、タイヤ荷重とタイヤ接地特性との関係を表し、前記設計変数がタイヤ外郭形状であることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the pneumatic tire designing method according to the second aspect, wherein the objective function represents a relationship between a tire load and a tire ground contact characteristic, and the design variable is a tire outer shape. It is characterized by that.

前記のように、タイヤの接地特性を考慮するべく目的関数を設定する場合、他の使用条件が影響することがある。例えば、タイヤの荷重の大小によっても、タイヤの接地特性は変動することがある。そこで本発明では、目的関数としてタイヤの荷重とタイヤの接地特性との双方の関係を表すものを採用する。これにより、タイヤの荷重を含めたタイヤの接地特性を考慮することができる。これと共に、本発明は設計変数としてタイヤ外部形状を採用する。タイヤの接地特性は、タイヤが、タイヤ以外の物品(例えば路面)と接触する箇所の影響が大きい。従って、設計変数としてタイヤ外部形状を採用することで、タイヤの荷重とタイヤの接地特性を考慮したタイヤを容易に設計することができる。1例としては、目的関数を、大荷重時に接地圧の偏りを最小限且つ小荷重時に接地面積を最大限となるように各々設定し、制約条件を考慮しながら大荷重時と小荷重時の目的関数に対して所定の評価を行い、これらの目的関数の最良値を与える設計変数を求める。この所定評価としては、満足化トレードオフ法、多目的遺伝的アルゴリズム等の他に、使用条件毎の目的関数に対して重みをつけて加算した統合目的関数を設定したり、使用条件毎の目的関数に対して、予めしきい値を使用条件毎に定め、すべての目的関数がこのしきい値の範囲内に収まるような値を採用するといったことが一例としてある。これにより、タイヤ使用時、小荷重時に接地面積が大きく、また大荷重時に接地圧の偏りが小さい、複数の使用条件に対してタイヤ性能を十分に発揮することが可能なタイヤを設計できる。   As described above, when the objective function is set in consideration of the ground contact characteristics of the tire, other use conditions may be affected. For example, the ground contact characteristics of the tire may vary depending on the tire load. Therefore, in the present invention, an objective function representing the relationship between both the tire load and the tire ground contact characteristic is adopted. Thereby, the ground contact characteristics of the tire including the tire load can be taken into consideration. At the same time, the present invention adopts the tire external shape as a design variable. The ground contact characteristics of the tire are greatly influenced by the location where the tire comes into contact with an article (for example, a road surface) other than the tire. Therefore, by adopting the tire external shape as the design variable, it is possible to easily design the tire in consideration of the tire load and the tire ground contact characteristics. As an example, the objective function is set so that the bias of the contact pressure is minimized when the load is large and the contact area is maximized when the load is small. A predetermined evaluation is performed on the objective function, and a design variable that gives the best value of these objective functions is obtained. As this predetermined evaluation, in addition to the satisfaction trade-off method, multi-objective genetic algorithm, etc., an integrated objective function that is weighted and added to the objective function for each usage condition is set, or the objective function for each usage condition is set. On the other hand, for example, a threshold value is determined in advance for each use condition, and a value that allows all objective functions to fall within the range of the threshold value is used as an example. As a result, when using the tire, it is possible to design a tire capable of sufficiently exerting tire performance with respect to a plurality of use conditions in which a ground contact area is large at a small load and a ground pressure bias is small at a heavy load.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記タイヤ外郭形状は、タイヤトレッド部の外輪郭形状であることを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the pneumatic tire designing method according to the third aspect, wherein the tire outer shape is an outer contour shape of a tire tread portion.

タイヤ外郭形状が、接地特性に寄与する箇所は、主にタイヤトレッド部である。このため、タイヤトレッド部の外輪郭形状を設計変数とし、制約条件を考慮しながら接地特性を表す目的関数を最適化することによって、タイヤ外郭形状の全体を対象とする場合に比べて処理負荷が軽減される。   The location where the tire outer shape contributes to the ground contact characteristics is mainly the tire tread portion. For this reason, by setting the outer contour shape of the tire tread part as a design variable and optimizing the objective function representing the ground contact characteristics while considering the constraint conditions, the processing load is larger than when the entire tire outer shape is targeted. It is reduced.

請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記タイヤ外郭形状は、タイヤトレッド部のタイヤ半径方向の最外周部であることを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the pneumatic tire designing method according to the third aspect, wherein the tire outer shape is an outermost peripheral portion of a tire tread portion in a tire radial direction.

タイヤトレッド部が、接地特性に寄与する箇所は、主にパターン部すなわちタイヤトレッド部のタイヤ半径方向の最外周部である。従って、タイヤトレッド部のタイヤ半径方向の最外周部を設計変数として、制約条件を考慮しながら接地特性を表す目的関数を最適化することによって、前記よりもさらに処理負荷を軽減することができる。   The portion where the tire tread portion contributes to the ground contact characteristic is mainly the outermost peripheral portion in the tire radial direction of the pattern portion, that is, the tire tread portion. Therefore, the processing load can be further reduced by optimizing the objective function representing the ground contact characteristics while considering the constraint conditions with the outermost peripheral portion of the tire tread portion in the tire radial direction as a design variable.

請求項6に記載の発明は、請求項3乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記タイヤ荷重と接地特性との関係は、車両におけるタイヤ位置、貨物の積載量、及び車両内の乗員数何れかを表す車両条件を考慮することを特徴とする。   Invention of Claim 6 is a pneumatic tire design method of any one of Claim 3 thru | or 5, Comprising: The relationship between the said tire load and a ground contact characteristic is a tire position in a vehicle, It is characterized by considering a vehicle condition indicating either the cargo load amount or the number of passengers in the vehicle.

タイヤ荷重と接地特性については、車両におけるタイヤの位置や、貨物の積載量や、車両内の乗員数によって異なる。このため、車両条件によって、同一のタイヤであってもタイヤ性能が異なってしまう。そこで、車両におけるタイヤの位置や貨物の積載量や車両内の乗員数に応じた使用条件(タイヤの内圧状態及び荷重状態)を求め、全ての使用条件を考慮したタイヤ設計を行う。なお車両におけるタイヤ角度であるトー角やキャンバ角の発生時についても同じようなことが言えるため、タイヤのトー角やキャンバ角にも応じた使用条件を求めることによってタイヤ設計を行うことも可能である。これによって、車両条件によっても、良好な性能が得られるタイヤの設計を行うことが可能となる。   The tire load and ground contact characteristics vary depending on the position of the tire in the vehicle, the cargo load, and the number of passengers in the vehicle. For this reason, even if it is the same tire, tire performance will differ with vehicle conditions. Therefore, the use conditions (the internal pressure state and the load state of the tire) corresponding to the position of the tire in the vehicle, the cargo load amount, and the number of passengers in the vehicle are obtained, and the tire design is performed in consideration of all the use conditions. The same can be said for the occurrence of toe angles and camber angles, which are tire angles in vehicles, so it is also possible to design tires by obtaining usage conditions according to tire toe angle and camber angle. is there. As a result, it is possible to design a tire capable of obtaining good performance depending on vehicle conditions.

以上説明したように本発明によれば、内圧及び荷重の少なくとも一方を含むタイヤの使用条件を複数設定し、全ての使用条件を考慮して最適化するので、複数の使用条件下において優れたタイヤ性能を発揮するタイヤを設計することができる、という効果がある。   As described above, according to the present invention, since a plurality of use conditions of a tire including at least one of internal pressure and load are set and optimized in consideration of all the use conditions, an excellent tire under a plurality of use conditions There is an effect that a tire that exhibits performance can be designed.

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図1は本発明の空気入りタイヤの設計方法を実施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、データ等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の演算結果等を表示するCRT14から構成されている。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a personal computer for carrying out the pneumatic tire designing method of the present invention. The personal computer includes a keyboard 10 for inputting data and the like, a computer main body 12 that performs arithmetic processing to determine the tire shape in accordance with a program stored in advance, and a CRT 14 that displays the arithmetic results of the computer main body 12 and the like. It is composed of

次に、タイヤ性能を向上させるために、タイヤの外面形状を設計する実施形態を説明する。本実施形態では、大荷重時の接触領域における接地圧力分布の偏りを最小限、且つ小荷重時の接地面積を最大限にするものである。   Next, an embodiment for designing the outer shape of the tire in order to improve the tire performance will be described. In the present embodiment, the unevenness of the ground pressure distribution in the contact area at the time of a heavy load is minimized, and the ground contact area at the time of a small load is maximized.

図2は、本実施形態のプログラムの処理ルーチンを示すものある。図3は、タイヤ断面形状の1例を表しており、代表的な部分としてタイヤトレッド部TR、タイヤベルトBL、及びカーカスCSを示した。ステップ100では、図3のタイヤ断面形状を基準形状とし、この基準形状を有限要素法等のようにタイヤ接地特性を数値的・解析的に求めることができる手法によりモデル化し、内部構造を含むタイヤ断面形状を表すと共にメッシュ分割によって複数の要素に分割されたタイヤ基本モデルを求める。ここで、モデル化とは、タイヤ形状、構造、材料、パターンを、数値的・解析的手法に基づいて作成されたコンピュータプログラムへのインプットデータ形式に数値化することをいう。図5はこのタイヤ基本モデルを示すもので、図5では、カーカスラインCL、タイヤ外面形状を表すラインOL、折り返しプライラインPL、またはベルトB1、B2を表すラインを各々示している。また、このタイヤ基本モデルは、タイヤ外面形状を表すラインOLの複数の法線NL1、NL2、NL3、・・・によって複数の要素に分割されている。なお、上記では、タイヤ外面形状を表すラインの複数の法線によって、タイヤ基本モデルを複数の要素に分割した例について説明したが、カーカスラインの複数の法線や折り返しプライラインの複数の法線によって複数の要素に分割してもよく、また設計目的によって3角形等の任意の形状に分割してもよい。 FIG. 2 shows a processing routine of the program of this embodiment. FIG. 3 shows an example of the tire cross-sectional shape, and the tire tread portion TR, the tire belt BL, and the carcass CS are shown as representative portions. In step 100, the tire cross-sectional shape of FIG. 3 is used as a reference shape, and this reference shape is modeled by a technique capable of numerically and analytically determining tire ground contact characteristics, such as a finite element method, and includes a tire including an internal structure. A tire basic model that represents a cross-sectional shape and is divided into a plurality of elements by mesh division is obtained. Here, modeling means that the tire shape, structure, material, and pattern are digitized into an input data format to a computer program created based on a numerical / analytical method. FIG. 5 shows the tire basic model. FIG. 5 shows a carcass line CL, a line OL representing the tire outer surface shape, a folded ply line PL, or a line representing the belts B1 and B2. This tire basic model is divided into a plurality of elements by a plurality of normals NL 1 , NL 2 , NL 3 ,... Of a line OL representing the tire outer surface shape. In the above description, an example in which the tire basic model is divided into a plurality of elements by a plurality of normals of the line representing the outer shape of the tire has been described, but a plurality of normals of the carcass line and a plurality of normals of the folded ply line May be divided into a plurality of elements, or may be divided into arbitrary shapes such as a triangle according to the design purpose.

ステップ102では、タイヤの使用条件M(1≦t≦n、nは使用条件の総数)として、荷重と内圧の値を入力する。この入力はユーザーによりキーボード等で入力された値を読み取るようにしてもよく、予め定めた値をメモリから読み取るようにしても良い。なお、使用条件とは、タイヤが主として使用されると予測される予め定めた内圧及び荷重の組み合わせを含むものである。この場合、荷重には、大荷重及び小荷重の複数の使用条件を入力する。なお、荷重の場合、荷重値を入力することが考えられるが、用途に応じた入力値でも良い。用途に応じた入力値の1例としては、乗員の人数や貨物の積載等がある。乗員の人数の場合、予め定めた標準体重を記憶しておき、入力された人数に標準体重及び予め定めた係数を乗じることにより荷重値を求めることができる。またドライバーを除く乗員人数について標準的な人数を予め実験的に求めておき、空車状態及び乗車状態を表す入力値としても良い。またこの場合、車両への乗員の乗車位置の分布により、タイヤへの荷重分布に差異が生じることがある。そこで、タイヤを車両に装着する位置、例えば、前軸装着や後軸装着を指定(入力)したり、その左右の位置を指定(入力)したりしても良い。さらに、他の使用条件として、車両アライメントの違いなども考慮してキャンバ角、トー角等を利用することも可能である。次のステップ104では、102で入力された複数の使用条件毎にタイヤ性能評価用物理量を表す目的関数を定め、タイヤ断面形状を制約する制約条件及びタイヤ断面形状を決定する設計変数を定める。実施形態では、複数の使用条件下の各々であっても、操縦安定性能が向上するタイヤ性能を有するタイヤを設計するため、目的関数OBJ(1≦t≦n、nは使用条件の総数)及び制約条件G(1≦t≦n、nは使用条件の総数)を次のように定めている。 In step 102, the values of the load and the internal pressure are input as tire use conditions M t (1 ≦ t ≦ n, where n is the total number of use conditions). For this input, a value input by the user using a keyboard or the like may be read, or a predetermined value may be read from the memory. The use conditions include a predetermined combination of internal pressure and load that is predicted to be mainly used for tires. In this case, a plurality of use conditions of a large load and a small load are input as the load. In the case of a load, it is conceivable to input a load value, but an input value corresponding to the application may be used. As an example of the input value according to the usage, there are the number of passengers and cargo loading. In the case of the number of passengers, a predetermined standard weight is stored, and the load value can be obtained by multiplying the input number of persons by the standard weight and a predetermined coefficient. In addition, a standard number of passengers other than the driver may be experimentally obtained in advance, and an input value representing an empty state and a boarding state may be used. In this case, the distribution of the load on the tire may be different depending on the distribution of the boarding positions of the passengers on the vehicle. Therefore, a position where the tire is mounted on the vehicle, for example, front shaft mounting or rear shaft mounting may be specified (input), or the left and right positions may be specified (input). Further, as another use condition, a camber angle, a toe angle, or the like can be used in consideration of a difference in vehicle alignment. In the next step 104, an objective function representing a physical quantity for tire performance evaluation is defined for each of a plurality of use conditions input in 102, and a constraint condition for restricting the tire cross-sectional shape and a design variable for determining the tire cross-sectional shape are determined. In the embodiment, an objective function OBJ t (1 ≦ t ≦ n, where n is the total number of use conditions) is designed to design a tire having tire performance that improves steering stability performance even under each of a plurality of use conditions. And the constraint condition G t (1 ≦ t ≦ n, where n is the total number of use conditions) is defined as follows.

目的関数OBJ:大荷重時の接地圧の分布、
小荷重時の接地面積
制約条件G :接地圧の偏りが所定値以内または、接地面積が所定値以内
また、設計変数であるタイヤ外面形状は、1例として、曲線を近似する図4のラグランジェ補間ルーチンによって決定される。このラグランジェ補間ルーチンのステップ130では、図5に示すようにタイヤ内部に基準点Pを設定する。次のステップ132では、タイヤ外面形状を表すラインの中心の節点q1 からリムに拘束される付近の節点q2 までの範囲を、タイヤ形状を変化させる範囲として指定する。なお接地特性に寄与する箇所はタイヤトレッド部であるため、処理負荷軽減のために、タイヤ外面形状を表すラインの中心の節点q1からタイヤトレッド部の端付近の節点q3までの範囲を、タイヤ形状を変化させる範囲として指定しても良い。ステップ134では、節点q1 と基準点Pとを結ぶ直線を基準線として、この基準線と、節点q2 と基準点Pとを結ぶ直線との成す角である見込み角θを演算し、ステップ136において以下の式に従って角度増分dθを演算する。
Objective function OBJ: Ground pressure distribution under heavy load,
Ground contact area under small load Constraint G: Ground pressure bias is within a predetermined value or ground contact area is within a predetermined value. Further, as an example, the tire outer surface shape as a design variable is a Lagrange of FIG. Determined by interpolation routine. In step 130 of this Lagrangian interpolation routine, a reference point P is set inside the tire as shown in FIG. In the next step 132, the range of the node q 1 of the center of the line representing the tire outer contour the nodal point q 2 in the vicinity to be bound to the rim, to specify a range of changing the tire shape. Since the location that contributes to the ground contact characteristics is the tire tread portion, in order to reduce the processing load, the range from the node q 1 at the center of the line representing the tire outer surface shape to the node q 3 near the end of the tire tread portion, You may specify as a range which changes a tire shape. In step 134, a straight line connecting the node q 1 and the reference point P is used as a reference line, and a prospective angle θ that is an angle formed by the reference line and a straight line connecting the node q 2 and the reference point P is calculated. At 136, the angle increment dθ is calculated according to the following equation:

dθ=θ/ラグランジェ補間の次数 ・・・(1)
なお、ラグランジェ補間の次数は使用者が予めインプットしておく。
dθ = θ / degree of Lagrange interpolation (1)
The order of Lagrange interpolation is input in advance by the user.

ステップ138では、図6に示すように、基準線を基準として角度増分dθ毎に仮想線L1、L2、L3、・・・を想定し、仮想線に最も近い法線nl1、nl2、nl3、・・・を選択する。次のステップ140では、図7に示すように、選択された法線nl1、nl2、nl3、・・・上の最外側の節点Q1、Q2、Q3、・・・と基準点Pとの距離r1、r2、r3、・・・(以下一般式でri と表す。ただし、i=1,2,・・・ラグランジェ補間の次数−1)、節点Q1、Q2、Q3、・・・の見込み角θ1、θ2、θ3、・・・(以下一般式でθi と表す。ただし、i=1,2,・・・ラグランジェ補間の次数−1)とを演算する。そして、ステップ142において距離ri を設計変数として設定する。 In step 138, as shown in FIG. 6, imaginary lines L 1 , L 2 , L 3 ,... Are assumed for each angle increment dθ with reference to the reference line, and normals nl 1 , nl closest to the imaginary line are assumed. 2 , nl 3 ,... In the next step 140, as shown in FIG. 7, the outermost nodes Q 1 , Q 2 , Q 3 ,... On the selected normal lines nl 1 , nl 2 , nl 3 ,. The distances r 1 , r 2 , r 3 ,... With the point P (hereinafter expressed as r i in the general formula, where i = 1, 2,... Lagrange interpolation order-1), the node Q 1 , Q 2 , Q 3 ,... Prospective angles θ 1 , θ 2 , θ 3 ,... (Hereinafter expressed as θ i in the general formula. However, i = 1, 2,. The order −1) is calculated. In step 142, the distance r i is set as a design variable.

このようにして使用条件M毎に複数の目的関数OBJ及び制約条件G、設計変数riを決定した後、図2のステップ106において、使用条件毎に設計変数ri の初期値rにおける目的関数OBJの初期値OBJo,tを演算すると共に、制約条件Gの初期値G0,tを演算する。 After determining a plurality of objective functions OBJ t, constraint conditions G t , and design variables r i for each use condition M t in this way, in step 106 of FIG. 2, the initial value r of the design variable r i for each use condition. the initial value OBJ o of the objective function OBJ t in o, as well as calculating the t, and calculates the initial value G 0, t constraints G t.

次のステップ108では、タイヤ基本モデルを変化させるために設計変数ri を各々Δri ずつ変化させる。ステップ110では、設計変数に対応する最外側の節点Qi 以外の最外側の節点と基準点Pとの距離rm を次式によって演算する。ただし、θm は当該節点と基準点Pとを結ぶ直線の、基準線からの見込み角である。 In the next step 108, to each changed by [Delta] r i design variables r i in order to change the tire basic model. In step 110, the distance r m between the outermost node and the reference point P other than the node Q i outermost corresponding to the design variable is calculated by the following equation. However, θ m is a prospective angle from the reference line of the straight line connecting the node and the reference point P.

また、このステップ110では、法線上の最外側の節点(タイヤ外面形状上の節点)以外の節点、すなわち、カーカスラインを表すラインCL、折り返しプライラインPL及びベルトを表すラインB1、B2上の節点と最外側の節点Qi との距離を求め、最外側の節点Qi の座標に求めた距離を加算することで法線上の最外側の節点以外の節点座標を求め、設計変数をΔri 変化させた後のタイヤ断面形状、すなわちタイヤ修正モデルを決定する。 In this step 110, nodes other than the outermost node on the normal line (nodes on the tire outer surface shape), that is, the nodes CL on the line CL representing the carcass line, the folded ply line PL, and the lines B1 and B2 representing the belt. obtains distances between the node Q i outermost and obtains the node coordinates other than the outermost nodes on normal by adding the distance obtained in the coordinates of the node Q i outermost, [Delta] r i change the design variable The tire cross-sectional shape after being made, that is, the tire correction model is determined.

ステップ112では、ステップ110で求めたタイヤ修正モデルについて設計変数をΔri 変化させた後の使用条件M毎の目的関数の値OBJi,t 、制約条件の値Gi,t を演算する。この結果、複数の使用条件M毎の目的関数及び制約条件の値が求められる。ステップ114では以下の(3)式に従って、設計変数の単位変化量に対する目的関数の変化量の割合である目的関数の感度dOBJ/drを使用条件M毎に求めかつ各設計変数毎に求める。これと共に設計変数の単位変化量に対する制約条件の変化量の割合である制約条件の感度dG/drを使用条件M毎に求めかつ各設計変数毎に求める。 In step 112, the objective function value OBJ i, t and constraint value G i, t for each use condition M t after changing the design variable Δr i for the tire correction model obtained in step 110 are calculated. As a result, the value of the objective function and the constraint condition for each of the plurality of use conditions M t is obtained. According In step 114 the following equation (3), determine the sensitivity Dobj / dr of the objective function is the ratio of the amount of change of the objective function for each use condition M t for unit variation of a design variable and determined for each design variable. At the same time, the sensitivity dG / dr of the constraint condition, which is the ratio of the change amount of the constraint condition to the unit change amount of the design variable, is determined for each use condition M t and for each design variable.

この感度によって、設計変数をΔri 変化させたときに使用条件M毎に目的関数の値及び制約条件の値がどの程度変化するか予測することができる。なお、この感度は、タイヤのモデル化に用いた手法や設計変数の性質によっては、解析的に求められる場合があるので、その際にはステップ112の演算は不要になる。 This sensitivity can be predicted whether the value of the use conditions values and constraints of the objective function for each M t is the extent to which changes when brought into [Delta] r i changed design variables. Note that this sensitivity may be obtained analytically depending on the method used for tire modeling and the nature of the design variables, and in this case, the calculation in step 112 is not necessary.

次のステップ116では、目的関数の初期値、制約条件の初期値、設計変数の初期値、及び感度を用いて、数理計画法により制約条件を満たしながら目的関数を最良にする設計変数の変化量を予測する。ここで上述のように、目的関数等は使用条件毎に定められており、その値も演算される。このため、ステップ116では、複数の目的関数等を同時に考慮する必要がある。そのため、使用条件毎の目的関数の初期値、制約条件の初期値及び感度、の複数のセットと設計変数の初期値とを用いて、数理計画法により各制約条件を満たしながら各目的関数を最大または最小にする設計変数の変化量を予測するものである。このことにより、全ての目的関数を最良にする設計変数の変化量が予測値として得ることができる。   In the next step 116, using the initial value of the objective function, the initial value of the constraint condition, the initial value of the design variable, and the sensitivity, the amount of change in the design variable that optimizes the objective function while satisfying the constraint condition by mathematical programming. Predict. Here, as described above, the objective function or the like is determined for each use condition, and its value is also calculated. For this reason, in step 116, it is necessary to consider a plurality of objective functions and the like simultaneously. Therefore, each objective function is maximized while satisfying each constraint condition by mathematical programming using the initial value of the objective function for each use condition, the initial value and sensitivity of the constraint condition, and the initial value of the design variable. Alternatively, the amount of change in the design variable to be minimized is predicted. As a result, the amount of change in the design variable that optimizes all objective functions can be obtained as a predicted value.

ステップ118ではステップ110と同様の方法によりタイヤ修正モデルを決定すると共に、目的関数値を使用条件毎に求める。次のステップ120では、ステップ118で求めた目的関数値OBJi,tとステップ106で求めた目的関数の初期値OBJo,tとの差を使用条件毎に演算する。この演算結果の各々が、使用条件毎に予めインプットされたしきい値の範囲内に含まれるか否かを判別することで、目的関数の値が収束したか否かを判断する。目的関数の値が収束していないとの判断の場合、ステップ116で求められた設計変数を初期値としてステップ106からステップ120を繰り返し実行する。一方、目的関数が収束されたとの判断の場合、このときの設計変数の値をもって、ステップ122において、タイヤの形状を決定する。なお、ステップ120の判断では、肯定されずに否定され続ける場合がある。この場合は、一定回数で判断を肯定にすることができる。 In step 118, a tire correction model is determined by the same method as in step 110, and an objective function value is obtained for each use condition. In the next step 120, the difference between the objective function value OBJ i, t obtained in step 118 and the initial value OBJ o, t of the objective function obtained in step 106 is calculated for each use condition. It is determined whether or not the value of the objective function has converged by determining whether or not each of the calculation results is included in a threshold value range that is input in advance for each use condition. If it is determined that the value of the objective function has not converged, steps 106 to 120 are repeatedly executed with the design variable obtained in step 116 as an initial value. On the other hand, if it is determined that the objective function has converged, the shape of the tire is determined in step 122 with the value of the design variable at this time. Note that the determination in step 120 may continue to be denied without being affirmed. In this case, the determination can be affirmed a certain number of times.

このように、本実施の形態では、複数の使用条件の各々を考慮し、タイヤ外部形状を最適化しているので、それらの使用条件下によるタイヤ性能を発揮できるタイヤを設計することができる。すなわち目的関数の一例として大荷重時の接地圧の分布及び小荷重時の接地面積を採用し、タイヤ形状を最適化することで、小荷重時の接地面積を大きくしつつ、大荷重時の接地圧の偏りを最小限に抑制した複数の荷重水準において良好な接地特性を有するタイヤ性能のタイヤを設計することができる。   As described above, in the present embodiment, the tire external shape is optimized in consideration of each of a plurality of use conditions, so that a tire capable of exhibiting tire performance under those use conditions can be designed. In other words, as an example of the objective function, the contact pressure distribution at the time of heavy load and the ground contact area at the time of light load are adopted, and by optimizing the tire shape, the ground area at the time of light load is increased while the ground contact area at the time of light load is increased. It is possible to design a tire with tire performance having good ground contact characteristics at a plurality of load levels in which pressure deviation is suppressed to a minimum.

次に、本発明の実施例を説明する。本実施例は、従来の最適化手法により設計したタイヤモデルによるタイヤ性能と、上記実施形態により設計したタイヤモデルによるタイヤ性能とを各々求めて、比較を行ったものである。   Next, examples of the present invention will be described. In this example, tire performance based on a tire model designed by a conventional optimization method and tire performance based on a tire model designed according to the above-described embodiment are respectively obtained and compared.

本実施例としてモデル化したタイヤは、小型トラック用冬用タイヤ7.00−16を採用している。この種のタイヤでは、荷重が小さいときに接地面積が減少してしまうと、小荷重時の雪氷路性能が劣り、大荷重時にショルダ部の接地圧がセンタ部に比して高くなると偏摩耗を生じることが知られている。従来の最適化手法により設計するタイヤは、大荷重時のショルダ接地圧を低く抑えることに主点を置くと、クラウン外輪郭形状を小さな円弧で表現することになるが、この場合、小荷重時の接地面積が小さくなってしまう。反対に、小荷重時の接地面積を大きくすることに主点を置くと、クラウン外輪郭形状を大きな円弧で表現することになるが、この場合、大荷重時のショルダ接地圧が上昇し、摩耗性能が悪化することになる。これに対して、上述のように本発明の実施形態では、複数の使用条件下の各々のタイヤ性能向上を図っている。   The tire modeled as this example employs a light truck winter tire 7.00-16. In this type of tire, if the contact area decreases when the load is small, the snow / ice road performance will be inferior when the load is small, and uneven wear will occur if the contact pressure of the shoulder increases compared to the center when the load is large. It is known to occur. Tires designed by conventional optimization methods, if the main point is to keep the shoulder contact pressure under heavy loads low, the outer contour of the crown will be expressed as a small arc. The ground contact area becomes smaller. On the other hand, if the main point is to increase the ground contact area under small loads, the outer contour of the crown will be represented by a large arc. In this case, the shoulder ground pressure during heavy loads will increase and wear will occur. Performance will deteriorate. On the other hand, as described above, in the embodiment of the present invention, each tire performance under a plurality of use conditions is improved.

本実施例では、上記小型トラック用冬用タイヤにおいて、内圧600KPaを負荷・荷重は小荷重(3KN)及び大荷重(7.0KN)を設定し、接地面積及びショルダ接地圧とセンタ接地圧を求め、ショルダ接地圧/センタ接地圧の比を求めた結果を表1にした。なお、表1では、従来方法による結果を100とした場合の指数を用いて算出している。また図8には、それら接地面積の計算結果をイメージとして示した。これにより、表1、図8の結果を得た。   In this embodiment, in the above-described light truck winter tire, an internal pressure of 600 KPa is applied, a small load (3 KN) and a large load (7.0 KN) are set, and the ground contact area, shoulder ground pressure and center ground pressure are obtained. The results of determining the ratio of shoulder ground pressure / center ground pressure are shown in Table 1. In Table 1, calculation is performed using an index when the result of the conventional method is set to 100. FIG. 8 shows the calculation results of the ground contact area as an image. Thereby, the result of Table 1 and FIG. 8 was obtained.

上記表1からも理解されるように複数の内圧・荷重条件を考慮してタイヤ外部形状を最適化するので、異なる内圧・荷重条件下においてもタイヤ性能を良好に保つタイヤ設計が可能であり、そのタイヤ設計に基づくタイヤを製造することで、複数の使用条件下であっても高性能のタイヤを提供することができる。   As understood from Table 1 above, the tire external shape is optimized in consideration of a plurality of internal pressure / load conditions, so that a tire design that maintains good tire performance even under different internal pressure / load conditions is possible. By manufacturing a tire based on the tire design, a high-performance tire can be provided even under a plurality of use conditions.

本発明の実施例に使用されるパーソナルコンピュータの概略図である。It is the schematic of the personal computer used for the Example of this invention. 本発明の第1実施例の処理ルーチンを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the processing routine of 1st Example of this invention. タイヤ基本モデルを表す線図である。It is a diagram showing a tire basic model. 図2の設計変数を決定する処理ルーチンである。It is a processing routine which determines the design variable of FIG. タイヤ基本モデルをメッシュ分割した線図である。It is the diagram which divided the tire basic model into meshes. 図5のタイヤ基本モデルにdθ毎に基準点Pを通る仮想線を引いた状態を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which a virtual line passing through a reference point P is drawn for each dθ on the tire basic model of FIG. 5. 選択された節点Qi、この節点についての距離ri及び見込み角θi等の関係を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between a selected node Q i , a distance r i for this node, a prospective angle θ i, and the like. 本発明の実施から求められたタイヤモデルに対してFEM計算を用いて接地特性を求めた図である。It is the figure which calculated | required the ground contact characteristic using FEM calculation with respect to the tire model calculated | required from implementation of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 キーボード
12 コンピュータ本体
14 CRT
10 Keyboard 12 Computer body 14 CRT

Claims (6)

次の各ステップを含む空気入りタイヤの設計方法。
(a)内部構造を含むタイヤ断面形状を表すタイヤ基本モデルを定め、タイヤ内圧及び荷重の少なくとも一方を含むタイヤの使用状態を表す使用条件を複数入力し、前記複数の使用条件毎にタイヤ性能評価用物理量として大荷重時の接地圧の分布、及び小荷重時の接地面積を表す目的関数を定めると共に、タイヤ断面形状またはタイヤ構造を決定する設計変数と、タイヤ断面形状、タイヤ構造、性能評価用物理量及びタイヤ寸度の少なくとも1つを制約する制約条件とを定めるステップ。
(b)制約条件を考慮しながら前記使用条件毎の目的関数全ての値が予め定めた許容範囲内にあり、且つ複数の目的関数に対して目的関数の初期値より良化した値を与える設計変数の値を求めるステップ。
(c)前記ステップ(b)で求めた設計変数に基づいてタイヤを設計するステップ。
A pneumatic tire design method including the following steps.
(A) A tire basic model representing a tire cross-sectional shape including an internal structure is defined, a plurality of use conditions representing a use state of a tire including at least one of a tire internal pressure and a load are input, and tire performance evaluation is performed for each of the plurality of use conditions. Defines the objective function that expresses the distribution of contact pressure under heavy loads and the contact area under light loads as physical quantities for use , and design variables that determine tire cross-sectional shape or structure, tire cross-sectional shape, tire structure, and performance evaluation Defining a constraint that constrains at least one of a physical quantity and tire size.
(B) A design in which the values of all the objective functions for each use condition are within a predetermined allowable range while considering the constraint conditions, and give a value that is improved from the initial value of the objective function for a plurality of objective functions. The step of obtaining the value of the variable.
(C) A step of designing a tire based on the design variable obtained in the step (b).
次の各ステップを含む空気入りタイヤの設計方法。
(a)内部構造を含むタイヤ断面形状を表すタイヤ基本モデルを定め、タイヤ内圧及び荷重の少なくとも一方を含むタイヤの使用状態を表す使用条件を複数入力し、前記複数の使用条件毎にタイヤ性能評価用物理量として乗車状態を示す大荷重時の接地特性、及び空車状態を示す小荷重時の接地特性を表す目的関数を定めると共に、タイヤ断面形状またはタイヤ構造を決定する設計変数と、タイヤ断面形状、タイヤ構造、性能評価用物理量及びタイヤ寸度の少なくとも1つを制約する制約条件とを定めるステップ。
(b)制約条件を考慮しながら前記使用条件毎の目的関数全ての値が予め定めた許容範囲内にあり、且つ複数の目的関数に対して目的関数の初期値より良化した値を与える設計変数の値を求めるステップ。
(c)前記ステップ(b)で求めた設計変数に基づいてタイヤを設計するステップ。
A pneumatic tire design method including the following steps .
(A) A tire basic model representing a tire cross-sectional shape including an internal structure is defined, a plurality of use conditions representing a use state of a tire including at least one of a tire internal pressure and a load are input, and tire performance evaluation is performed for each of the plurality of use conditions. As a physical quantity, the objective function representing the ground contact characteristic at the time of heavy load indicating the riding state and the ground contact characteristic at the time of light load indicating the empty state is determined, and the design variable for determining the tire cross-sectional shape or tire structure, the tire cross-sectional shape, Defining a constraint condition that restricts at least one of a tire structure, a physical quantity for performance evaluation, and a tire size.
(B) A design in which the values of all the objective functions for each use condition are within a predetermined allowable range while considering the constraint conditions, and give a value that is improved from the initial value of the objective function for a plurality of objective functions. The step of obtaining the value of the variable.
(C) A step of designing a tire based on the design variable obtained in the step (b).
前記目的関数は、タイヤ荷重とタイヤ接地特性との関係を表し、前記設計変数がタイヤ外郭形状であることを特徴とする請求項2記載の空気入りタイヤの設計方法。   3. The pneumatic tire design method according to claim 2, wherein the objective function represents a relationship between a tire load and tire contact characteristics, and the design variable is a tire outer shape. 前記タイヤ外郭形状は、タイヤトレッド部の外輪郭形状であることを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤの設計方法。   The method for designing a pneumatic tire according to claim 3, wherein the outer shape of the tire is an outer contour shape of a tire tread portion. 前記タイヤ外郭形状は、タイヤトレッド部のタイヤ半径方向の最外周部であることを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤの設計方法。   The method for designing a pneumatic tire according to claim 3, wherein the outer shape of the tire is an outermost peripheral portion in a tire radial direction of a tire tread portion. 前記タイヤ荷重と接地特性との関係は、車両におけるタイヤ位置、貨物の積載量、及び車両内の乗員数何れかを表す車両条件を考慮することを特徴とする請求項3乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤの設計方法。   The relationship between the tire load and the ground contact characteristic takes into account a vehicle condition indicating any one of a tire position in the vehicle, a cargo load amount, and a number of passengers in the vehicle. A method for designing a pneumatic tire according to claim 1.
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