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JP6480756B2 - Raw tread rubber design method and die plate design method using the same - Google Patents
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JP6480756B2 - Raw tread rubber design method and die plate design method using the same - Google Patents

Raw tread rubber design method and die plate design method using the same Download PDF

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Description

本発明は、生トレッドゴムの設計方法及びそれを用いたダイプレートの設計方法に関する。   The present invention relates to a raw tread rubber design method and a die plate design method using the same.

従来、コンピュータを用いて、加硫成形後のトレッドゴムの寸法が設計された設計タイヤに使用するための生トレッドゴムの横断面形状を設計する方法が、種々提案されている。例えば、特許文献1には、加硫成形後のトレッドゴムの寸法に基いて、タイヤ周方向に所定長さを持った3次元のトレッドゴムモデルを作成し、そのトレッドゴムモデルをタイヤ幅方向に分割して複数の分割体を得た後、各分割体の体積を算出し、その体積分布に基づいて生トレッドゴムの横断面形状を設計する方法が開示されている。   Conventionally, various methods for designing the cross-sectional shape of raw tread rubber for use in a design tire in which the dimensions of the tread rubber after vulcanization molding are designed using a computer have been proposed. For example, in Patent Document 1, a three-dimensional tread rubber model having a predetermined length in the tire circumferential direction is created based on the dimensions of the tread rubber after vulcanization molding, and the tread rubber model is arranged in the tire width direction. After obtaining a plurality of divided bodies by dividing, a method of calculating the volume of each divided body and designing the cross-sectional shape of the raw tread rubber based on the volume distribution is disclosed.

特開2002−137610号公報JP 2002-137610 A

上記生トレッドゴムは、成形工程で生タイヤ本体に貼り付けられ、これにより完成した生タイヤは、その後、金型で加硫成形される。しかしながら、上記特許文献1に開示されている設計方法では、成形工程での生トレッドゴムの変形や加硫成形中でのゴム流れが考慮されていないので、設計タイヤの製造に最適な生トレッドゴムの横断面形状を得ることが困難であった。   The green tread rubber is affixed to the green tire body in the molding process, and the green tire thus completed is then vulcanized and molded with a mold. However, the design method disclosed in Patent Document 1 does not take into account the deformation of the raw tread rubber in the molding process or the rubber flow during the vulcanization molding. It was difficult to obtain a cross-sectional shape.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、設計タイヤの製造に最適な生トレッドゴムの横断面形状を計算し、設計を効率化できる生トレッドゴムの横断面形状の設計方法を提供することを主たる目的としている。   The present invention has been devised in view of the actual situation as described above, and calculates the cross-sectional shape of the raw tread rubber that is optimal for the production of the design tire, so that the design of the cross-sectional shape of the raw tread rubber can be made efficient. The main purpose is to provide a method.

本発明は、加硫成形後のトレッドゴムの寸法が設計された設計タイヤに使用される生トレッドゴムの横断面形状を設計するための方法であって、加硫成形後のトレッドゴムの寸法及び加硫成形前の生トレッドゴムの横断面形状が設計された基準タイヤの前記トレッドゴムに基いて、タイヤ周方向に第1長さを持った3次元の第1トレッドゴムモデルを作成する工程と、前記第1トレッドゴムモデルを、タイヤ幅方向に予め定められた間隔で分割して、複数の第1分割体を得る工程と、前記各第1分割体の体積を計算する工程と、前記各第1分割体の体積を前記第1長さで割ることにより、前記各第1分割体の平均断面積を計算する工程と、前記設計タイヤのトレッドゴムに基いて、タイヤ周方向に第2長さを持った3次元の第2トレッドゴムモデルを作成する工程と、前記第2トレッドゴムモデルを、タイヤ幅方向に前記間隔で分割して、複数の第2分割体を得る工程と、前記各第2分割体の体積を計算する工程と、前記各第2分割体の体積を前記第2長さで割ることにより、前記各第2分割体の平均断面積を計算する工程と、前記各第2分割体の平均断面積と、前記各第2分割体に対応する前記各第1分割体の平均断面積との差分をとる工程と、前記基準タイヤの前記生トレッドゴムの横断面形状に前記差分を加えて、前記設計タイヤの生トレッドゴムの横断面形状を計算する工程とを有することを特徴とする。   The present invention is a method for designing the cross-sectional shape of a raw tread rubber used in a design tire in which the dimensions of a tread rubber after vulcanization are designed, and the dimensions of the tread rubber after vulcanization and Creating a three-dimensional first tread rubber model having a first length in the tire circumferential direction based on the tread rubber of the reference tire in which the cross-sectional shape of the raw tread rubber before vulcanization is designed; Dividing the first tread rubber model at a predetermined interval in the tire width direction to obtain a plurality of first divided bodies; calculating a volume of each first divided body; By dividing the volume of the first divided body by the first length, a step of calculating an average cross-sectional area of each first divided body, and a second length in the tire circumferential direction based on the tread rubber of the designed tire. 3D second tread rubber with thickness A step of creating a Dell; a step of dividing the second tread rubber model in the tire width direction at the intervals to obtain a plurality of second divided bodies; and a step of calculating a volume of each second divided body; Dividing the volume of each second divided body by the second length to calculate the average cross-sectional area of each second divided body; the average cross-sectional area of each second divided body; A step of taking a difference from an average cross-sectional area of each of the first divided bodies corresponding to the second divided body, and adding the difference to a cross-sectional shape of the raw tread rubber of the reference tire to obtain a raw tread of the designed tire And a step of calculating a cross-sectional shape of the rubber.

本発明に係る前記生トレッドゴムの設計方法において、前記基準タイヤのトレッドゴムと、前記設計タイヤのトレッドゴムとは、同一のトレッドパターンを有していることが望ましい。   In the raw tread rubber designing method according to the present invention, it is desirable that the tread rubber of the reference tire and the tread rubber of the designed tire have the same tread pattern.

本発明に係る前記生トレッドゴムの設計方法において、前記基準タイヤの呼称幅と前記設計タイヤの呼称幅との差の絶対値は、10mm以下であることが望ましい。   In the raw tread rubber designing method according to the present invention, the absolute value of the difference between the nominal width of the reference tire and the nominal width of the designed tire is preferably 10 mm or less.

本発明に係る前記生トレッドゴムの設計方法において、前記基準タイヤの加硫成形時の径方向のストレッチ(%)と、前記設計タイヤの加硫成形時の径方向のストレッチ(%)とが同一であることが望ましい。   In the raw tread rubber designing method according to the present invention, the radial stretch (%) at the time of vulcanization molding of the reference tire is the same as the radial stretch (%) at the time of vulcanization molding of the designed tire. It is desirable that

本発明のダイプレートの設計方法は、前記設計タイヤの前記生トレッドゴムに用いられる未加硫ゴムの物性からダイスウェルを予測する予測工程と、前記予測されたダイスウェルと、前記生トレッドゴムの設計方法によって計算された前記設計タイヤの前記生トレッドゴムの横断面形状とに基づいて、前記設計タイヤの前記生トレッドゴムを押し出すためのダイプレートの横断面形状を決定する工程とを含むことを特徴とする。   The die plate designing method of the present invention includes a prediction step of predicting die swell from physical properties of unvulcanized rubber used for the raw tread rubber of the designed tire, the predicted die swell, and the raw tread rubber. Determining a cross-sectional shape of a die plate for extruding the raw tread rubber of the designed tire based on a cross-sectional shape of the raw tread rubber of the designed tire calculated by a design method. Features.

本発明に係る前記ダイプレートの設計方法において、前記未加硫ゴムの物性は、せん断型弾性試験機にて周波数分散モードで測定して得られた下記式(1)で表されるせん断粘度の速度依存定数を含むことが望ましい。
η=Kγ’n-1 (1)
ただし、ηはせん断粘度、γ’はせん断速度、Kは近似定数、nは速度依存定数である。
In the die plate designing method according to the present invention, the physical properties of the unvulcanized rubber are expressed by the following formula (1) obtained by measuring in a frequency dispersion mode with a shear type elastic tester. It is desirable to include rate dependent constants.
η = Kγ ' n-1 (1)
Where η is the shear viscosity, γ ′ is the shear rate, K is an approximate constant, and n is a rate-dependent constant.

本発明に係る前記ダイプレートの設計方法において、前記ダイスウェルは、前記生トレッドゴムの幅方向の成分と前記生トレッドゴムの厚さ方向の成分とに分解して予測されることが望ましい。   In the die plate designing method according to the present invention, the die swell is preferably predicted by being decomposed into a component in the width direction of the raw tread rubber and a component in the thickness direction of the raw tread rubber.

本発明に係る前記ダイプレートの設計方法において、前記予測工程では、前記ダイプレートの吐出口を通過する生トレッドゴムのせん断速度に基づいて、前記設計タイヤの前記生トレッドゴムを幅方向の複数領域に分割し、各領域毎に前記ダイスウェルを予測することが望ましい。   In the die plate design method according to the present invention, in the prediction step, the raw tread rubber of the design tire is divided into a plurality of regions in the width direction based on a shear rate of the raw tread rubber passing through the discharge port of the die plate. It is desirable to predict the die swell for each region.

本発明に係る前記ダイプレートの設計方法において、前記予測工程では、前記ダイプレートの吐出口から吐出される生トレッドゴムの流速に基づいて、前記設計タイヤの前記生トレッドゴムを幅方向の複数領域に分割し、各領域毎に前記ダイスウェルを予測することが望ましい。   In the die plate designing method according to the present invention, in the prediction step, the raw tread rubber of the design tire is divided into a plurality of regions in the width direction based on a flow rate of the raw tread rubber discharged from the discharge port of the die plate. It is desirable to predict the die swell for each region.

本発明の生トレッドゴムの設計方法では、基準タイヤのトレッドゴムに基いて3次元の第1トレッドゴムモデルが作成され、第1トレッドゴムモデルを分割することにより複数の第1分割体が得られ、各第1分割体の体積及び平均断面積が順次計算される。同様に、設計タイヤのトレッドゴムに基いて3次元の第2トレッドゴムモデルが作成され、第2トレッドゴムモデルを分割することにより複数の第2分割体が得られ、各第2分割体の体積及び平均断面積が順次計算される。そして、各第2分割体の平均断面積と、それぞれに対応する前記各第1分割体の平均断面積との差分が計算され、基準タイヤの生トレッドゴムの横断面形状に前記差分が加えられて、設計タイヤの生トレッドゴムの横断面形状が計算される。このようにして、計算された設計タイヤの生トレッドゴムの横断面形状は、基準タイヤの成形工程での生トレッドゴムの変形や加硫工程でのゴム流れが加味されている。従って、設計タイヤの製造に最適な生トレッドゴムの横断面形状を計算により得ることができ、もって試作の回数を削減し、生トレッドゴムの設計を効率化できる。   In the raw tread rubber designing method of the present invention, a three-dimensional first tread rubber model is created based on the tread rubber of the reference tire, and a plurality of first divided bodies are obtained by dividing the first tread rubber model. The volume and average cross-sectional area of each first divided body are sequentially calculated. Similarly, a three-dimensional second tread rubber model is created based on the tread rubber of the designed tire, and a plurality of second divided bodies are obtained by dividing the second tread rubber model, and the volume of each second divided body. And the average cross-sectional area is calculated sequentially. Then, the difference between the average cross-sectional area of each second divided body and the average cross-sectional area of each corresponding first divided body is calculated, and the difference is added to the cross-sectional shape of the raw tread rubber of the reference tire. Thus, the cross-sectional shape of the raw tread rubber of the designed tire is calculated. In this way, the calculated cross-sectional shape of the raw tread rubber of the designed tire takes into account the deformation of the raw tread rubber in the molding process of the reference tire and the rubber flow in the vulcanization process. Therefore, the cross-sectional shape of the raw tread rubber optimum for the production of the design tire can be obtained by calculation, thereby reducing the number of trial productions and improving the efficiency of the raw tread rubber design.

本発明のダイプレートの設計方法では、設計タイヤの生トレッドゴムに用いられる未加硫ゴムの物性から予測されたダイスウェルと、前記生トレッドゴムの設計方法によって計算された生トレッドゴムの横断面形状とに基づいて、設計タイヤの生トレッドゴムを押し出すためのダイプレートの断面形状が決定される。上記未加硫ゴムの物性とダイスウェルとは、高い相関が得られるので、設計タイヤの生トレッドゴムを押し出すために最適なダイプレートの形状を高い精度で予測することが可能となり、ダイプレートの設計を効率化できる。   In the die plate design method of the present invention, the die swell predicted from the physical properties of the unvulcanized rubber used for the raw tread rubber of the designed tire, and the cross section of the raw tread rubber calculated by the raw tread rubber design method Based on the shape, the sectional shape of the die plate for extruding the raw tread rubber of the designed tire is determined. Since the physical properties of the unvulcanized rubber and the die swell are highly correlated, it is possible to predict the shape of the optimal die plate with high accuracy for extruding the raw tread rubber of the designed tire. Design can be made more efficient.

本実施形態の処理を行うコンピュータの斜視図である。It is a perspective view of a computer which performs processing of this embodiment. 本発明の一実施形態に係る生トレッドゴムの設計の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of the design of the raw tread rubber which concerns on one Embodiment of this invention. 図2の第1モデル作成工程で作成される基準タイヤの第1トレッドゴムモデル及び第2モデル作成工程で作成される設計タイヤの第2トレッドゴムモデルの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a first tread rubber model of a reference tire created in a first model creation step of FIG. 2 and a second tread rubber model of a design tire created in a second model creation step. 図2の第1体積計算工程で計算される各第1分割体の体積を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the volume of each 1st division body calculated at the 1st volume calculation process of FIG. 図2の第1断面積計算工程で計算される各第1分割体の平均断面積を示すグラフである。It is a graph which shows the average cross-sectional area of each 1st division body calculated at the 1st cross-sectional area calculation process of FIG. 図2の差分工程で計算される各第2分割体の平均断面積と、各第1分割体の平均断面積との差分を示すグラフである。It is a graph which shows the difference of the average cross-sectional area of each 2nd division body calculated by the difference process of FIG. 2, and the average cross-sectional area of each 1st division body. 図2の基準タイヤの生トレッドゴムの横断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of the raw tread rubber of the reference | standard tire of FIG. (a)は、図2の設計タイヤの生タイヤの横断面形状を示す図であり、(b)は、その一部を拡大して示す図である。(A) is a figure which shows the cross-sectional shape of the raw tire of the design tire of FIG. 2, (b) is a figure which expands and shows a part. 本発明の一実施形態に係るダイプレートの設計の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of the design of the die plate which concerns on one Embodiment of this invention. 未加硫ゴムのn値と、スウェル比の幅方向成分との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between n value of unvulcanized rubber, and the width direction component of a swell ratio. 未加硫ゴムのn値と、スウェル比の厚さ方向成分との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between n value of unvulcanized rubber, and the thickness direction component of a swell ratio. 未加硫ゴムの応力緩和値と、断面積のスウェル比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the stress relaxation value of unvulcanized rubber, and the swell ratio of a cross-sectional area. 未加硫ゴムのムーニー粘度と、断面積のスウェル比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the Mooney viscosity of unvulcanized rubber, and the swell ratio of a cross-sectional area. (a)は生トレッドゴムの断面図であり、(b)はダイプレートの吐出口を通過する生トレッドゴムのせん断速度の分布を示すグラフである。(A) is sectional drawing of a raw tread rubber, (b) is a graph which shows distribution of the shear rate of the raw tread rubber which passes the discharge port of a die plate. 生トレッドゴムのトレッドセンター部での未加硫ゴムのn値と、厚さ方向のダイファクターとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the n value of the unvulcanized rubber in the tread center part of raw tread rubber, and the die factor of the thickness direction. 生トレッドゴムのトレッドミドル部での未加硫ゴムのn値と、厚さ方向のダイファクターとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the n value of the unvulcanized rubber in the tread middle part of raw tread rubber, and the die factor of the thickness direction. 生トレッドゴムのトレッドショルダー部での未加硫ゴムのn値と、厚さ方向のダイファクターとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the n value of the unvulcanized rubber in the tread shoulder part of raw tread rubber, and the die factor of the thickness direction. 生トレッドゴムのトレッドエッジ部での未加硫ゴムのn値と、厚さ方向のダイファクターとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the n value of the unvulcanized rubber in the tread edge part of raw tread rubber, and the die factor of the thickness direction. ダイプレートの吐出口から吐出される生トレッドゴム及びその流速の分布を示す斜視図である。It is a perspective view which shows distribution of the raw tread rubber discharged from the discharge port of a die plate, and its flow velocity.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態の生トレッドゴムの設計方法は、加硫成形後のトレッドゴムの寸法が設計された設計タイヤに使用される生トレッドゴムの断面形状を設計するための方法であり、その実施には、コンピュータが好適に用いられる。
(第1実施形態)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The design method of the raw tread rubber of the present embodiment is a method for designing the cross-sectional shape of the raw tread rubber used for the design tire in which the dimensions of the tread rubber after vulcanization molding are designed. A computer is preferably used.
(First embodiment)

図1に示されるように、コンピュータ1は、本体1a、キーボード1b、マウス1c及びディスプレイ装置1dを含む。この本体1aには、演算処理装置(CPU)、ROM、作業用メモリー、磁気ディスクなどの記憶装置及びディスクドライブ装置1a1、1a2などが設けられる。なお、記憶装置には、本実施形態の設計方法を実行するための処理手順(プログラム)が予め記憶される。   As shown in FIG. 1, the computer 1 includes a main body 1a, a keyboard 1b, a mouse 1c, and a display device 1d. The main body 1a is provided with an arithmetic processing unit (CPU), a ROM, a working memory, a storage device such as a magnetic disk, and disk drive devices 1a1, 1a2. Note that a processing procedure (program) for executing the design method of the present embodiment is stored in the storage device in advance.

図2には、本実施形態に係る生トレッドゴムの設計方法の処理手順が示されている。本設計方法は、加硫成形後のトレッドゴムの寸法及び加硫成形前の生トレッドゴムの横断面形状が設計された基準タイヤに基づいて、設計タイヤに使用される生トレッドゴムの横断面形状を設計する方法である。   FIG. 2 shows a processing procedure of the raw tread rubber designing method according to the present embodiment. This design method is based on a standard tire that is designed based on the dimensions of the tread rubber after vulcanization molding and the cross-sectional shape of the raw tread rubber before vulcanization molding. Is how to design.

本設計方法は、基準タイヤの第1トレッドゴムモデルを作成する第1モデル作成工程(#1)と、第1モデルを分割して複数の第1分割体を得る第1分割工程(#2)と、各第1分割体の体積を計算する第1体積計算工程(#3)と、各第1分割体の平均断面積を計算する第1断面積計算工程(#4)と、設計タイヤの第2トレッドゴムモデルを作成する第2モデル作成工程(#5)と、第2モデルを分割して複数の第2分割体を得る第2分割工程(#6)と、各第2分割体の体積を計算する第2体積計算工程(#7)と、各第2分割体の平均断面積を計算する第2断面積計算工程(#8)と、各第2分割体の平均断面積と各第1分割体の平均断面積との差分をとる差分工程(#9)と、基準タイヤの生トレッドゴムの横断面形状R11を得る工程(#10)と、基準タイヤの生トレッドゴムの横断面形状に前記差分を加えて、設計タイヤの生トレッドゴムの横断面形状を計算する断面計算工程(#11)とを有する。   This design method includes a first model creating step (# 1) for creating a first tread rubber model of a reference tire, and a first dividing step (# 2) for dividing the first model to obtain a plurality of first divided bodies. A first volume calculating step (# 3) for calculating the volume of each first divided body, a first cross sectional area calculating step (# 4) for calculating an average cross sectional area of each first divided body, and a design tire A second model creating step (# 5) for creating a second tread rubber model, a second dividing step (# 6) for dividing the second model to obtain a plurality of second divided bodies, and for each of the second divided bodies A second volume calculation step (# 7) for calculating the volume, a second cross-sectional area calculation step (# 8) for calculating an average cross-sectional area of each second divided body, an average cross-sectional area of each second divided body and each A difference step (# 9) for obtaining a difference from the average cross-sectional area of the first divided body and a cross-sectional shape R11 of the raw tread rubber of the reference tire are obtained. A step (# 10), in addition to the difference in cross-sectional shape of the raw tread rubber of the reference tire, cross calculation step of calculating the cross-sectional shape of the raw tread rubber design tires and (# 11).

図3には、第1モデル作成工程(#1)で作成される基準タイヤの第1トレッドゴムモデル10が示されている。第1トレッドゴムモデル10は、タイヤ周方向に第1長さL1を持った3次元のゴムモデルであり、基準タイヤの加硫成形後のトレッドゴムに基づいて、コンピュータ1上で作成される。第1トレッドゴムモデル10は、基準タイヤのトレッドパターンに対応する主溝12、13、14、副溝15、ラグ溝16、17、スロット18、19等を有している。   FIG. 3 shows the first tread rubber model 10 of the reference tire created in the first model creation step (# 1). The first tread rubber model 10 is a three-dimensional rubber model having a first length L1 in the tire circumferential direction, and is created on the computer 1 based on the tread rubber after vulcanization molding of the reference tire. The first tread rubber model 10 includes main grooves 12, 13, 14, sub-grooves 15, lug grooves 16, 17, slots 18, 19 and the like corresponding to the tread pattern of the reference tire.

上記第1長さL1は、基準タイヤのトレッドパターンに応じて定められる。例えば、基準タイヤが、同一のパターンがタイヤ周方向に繰り返して形成されているトレッドパターンでは、その1ピッチ長さに相当する長さが望ましい。   The first length L1 is determined according to the tread pattern of the reference tire. For example, when the reference tire is a tread pattern in which the same pattern is repeatedly formed in the tire circumferential direction, a length corresponding to one pitch length is desirable.

第1分割工程(#2)では、第1トレッドゴムモデル10を、タイヤ幅方向に予め定められた間隔wで分割することにより、複数の第1分割体11が得られる。間隔wが小さいほど、第1トレッドゴムモデル10が多数の第1分割体11に分割されるので、計算精度が高められるが、その計算が複雑となるため、間隔wは、コンピュータ1の処理能力に応じて定められる。   In the first dividing step (# 2), the first tread rubber model 10 is divided at a predetermined interval w in the tire width direction, whereby a plurality of first divided bodies 11 are obtained. Since the first tread rubber model 10 is divided into a large number of first divided bodies 11 as the interval w is smaller, the calculation accuracy is improved. However, since the calculation becomes complicated, the interval w is the processing capability of the computer 1. It is decided according to.

第1体積計算工程(#3)では、それぞれの第1分割体11の体積が計算される。図4には、第1体積計算工程(#3)で計算される各第1分割体11の体積V11が示されている。各第1分割体11の体積V11には、主溝12、13、14、副溝15、ラグ溝16、17、スロット18、19等の容積が反映され、各第1分割体11の体積V11の分布は、局所的な凹凸を有している。   In the first volume calculation step (# 3), the volume of each first divided body 11 is calculated. FIG. 4 shows the volume V11 of each first divided body 11 calculated in the first volume calculation step (# 3). The volume V11 of each first divided body 11 reflects the volumes of the main grooves 12, 13, 14, sub-grooves 15, lug grooves 16, 17, slots 18, 19, etc., and the volume V11 of each first divided body 11 is reflected. This distribution has local unevenness.

第1断面積計算工程(#4)では、各第1分割体11の体積V11を第1長さL1で割ることにより、各第1分割体11の平均断面積S11が計算される。図5には、第1断面積計算工程(#4)で計算される各第1分割体11の平均断面積S11が示されている。図5では、各第1分割体11の平均断面積S11は、折れ線グラフで表示されているが、棒グラフで表示されていてもよい。   In the first cross-sectional area calculation step (# 4), the average cross-sectional area S11 of each first divided body 11 is calculated by dividing the volume V11 of each first divided body 11 by the first length L1. FIG. 5 shows the average cross-sectional area S11 of each first divided body 11 calculated in the first cross-sectional area calculating step (# 4). In FIG. 5, the average cross-sectional area S11 of each first divided body 11 is displayed as a line graph, but may be displayed as a bar graph.

以上の工程により、基準タイヤのトレッドゴムについて、タイヤ軸方向の平均断面積S11の分布が得られる。   Through the above steps, the distribution of the average cross-sectional area S11 in the tire axial direction is obtained for the tread rubber of the reference tire.

設計タイヤのトレッドゴムについても、第2モデル作成工程(#5)、第2分割工程(#6)、第2体積計算工程(#7)、第2断面積計算工程(#8)において、上記と同等の計算を行なうことにより、タイヤ軸方向の平均断面積S12の分布が得られる。   Also for the tread rubber of the design tire, in the second model creation step (# 5), the second division step (# 6), the second volume calculation step (# 7), and the second cross-sectional area calculation step (# 8), The distribution of the average cross-sectional area S12 in the tire axial direction is obtained by performing a calculation equivalent to.

すなわち、第2モデル作成工程(#5)では、設計タイヤについて、図3に括弧書きで示されるタイヤ周方向に第2長さL2を持った3次元の第2トレッドゴムモデル20が作成され、第2分割工程(#6)では、第2トレッドゴムモデル20を間隔wで分割することにより、複数の第2分割体21が得られる。さらに、第2体積計算工程(#7)及び第2断面積計算工程(#8)では、各第2分割体21の体積V21及び平均断面積S21が順次計算される。   That is, in the second model creation step (# 5), a three-dimensional second tread rubber model 20 having a second length L2 in the tire circumferential direction shown in parentheses in FIG. In the second dividing step (# 6), a plurality of second divided bodies 21 are obtained by dividing the second tread rubber model 20 at intervals w. Furthermore, in the second volume calculation step (# 7) and the second cross-sectional area calculation step (# 8), the volume V21 and the average cross-sectional area S21 of each second divided body 21 are sequentially calculated.

次に、差分工程(#9)では、各第2分割体21の平均断面積S21と、各第2分割体21に対応する各第1分割体11の平均断面積S11との差分△Sが計算される。図6では、各第2分割体21の平均断面積S21と、各第2分割体21に対応する各第1分割体11の平均断面積S11とが重ね合わせて表示され、その差分△Sがハッチングにて示されている。平均断面積S21が平均断面積S11よりも大きい箇所では、差分△Sは正値となり、平均断面積S21が平均断面積S11よりも小さい箇所では、差分△Sは負値となる。   Next, in the difference step (# 9), the difference ΔS between the average sectional area S21 of each second divided body 21 and the average sectional area S11 of each first divided body 11 corresponding to each second divided body 21 is calculated. Calculated. In FIG. 6, the average cross-sectional area S21 of each second divided body 21 and the average cross-sectional area S11 of each first divided body 11 corresponding to each second divided body 21 are superimposed and displayed, and the difference ΔS is displayed. It is shown by hatching. Where the average cross-sectional area S21 is larger than the average cross-sectional area S11, the difference ΔS has a positive value, and when the average cross-sectional area S21 is smaller than the average cross-sectional area S11, the difference ΔS has a negative value.

そして、図2に示されるように、#10では、基準タイヤの加硫成形前の生トレッドゴムの横断面形状R11が得られる。図7には、基準タイヤの加硫成形前の生トレッドゴムの横断面形状R11が示されている。本実施形態では、基準タイヤの生トレッドゴムの横断面形状R11として、基準タイヤに用いられる生トレッドゴムの押出後の横断面形状が適用される。生トレッドゴムの横断面形状R11は、設計通りの基準タイヤを製造するために最適な横断面形状であることが望ましい。従って、例えば、基準タイヤのトレッド部の厚さの設計基準値と仕上がり厚さとの間で差が生じている場合、設計通りの基準タイヤのトレッド部の仕上がり厚さを得るために必要な補正を施した横断面形状R11を用いるのが望ましい。   Then, as shown in FIG. 2, in # 10, a cross-sectional shape R11 of the raw tread rubber before vulcanization molding of the reference tire is obtained. FIG. 7 shows a cross-sectional shape R11 of the raw tread rubber before vulcanization molding of the reference tire. In this embodiment, the cross-sectional shape after extrusion of the raw tread rubber used for the reference tire is applied as the cross-sectional shape R11 of the raw tread rubber of the reference tire. The cross-sectional shape R11 of the raw tread rubber is preferably an optimal cross-sectional shape for manufacturing a reference tire as designed. Therefore, for example, when there is a difference between the design standard value of the thickness of the tread portion of the reference tire and the finished thickness, the correction necessary for obtaining the finished thickness of the tread portion of the reference tire as designed is corrected. It is desirable to use the applied cross-sectional shape R11.

さらに、図8に示されるように、断面計算工程(#11)では、基準タイヤの生トレッドゴムの横断面形状R11に差分△Sを加えることにより、設計タイヤの生トレッドゴムの横断面形状R21が計算される。第1体積計算工程(#3)及び第2体積計算工程(#7)等での体積計算時の誤差等により、差分△Sには、細かい凹凸が含まれているため、上記基準タイヤの横断面形状R11と差分△Sとの和にも、細かい凹凸が生じている場合がある。このような場合は、図8(b)に示されるように、局所的な断面積の分布に大きな差が生じない程度で、幅方向に円滑な輪郭でデフォルメし、設計タイヤの横断面形状R21を構成すればよい。   Further, as shown in FIG. 8, in the cross-section calculation step (# 11), by adding a difference ΔS to the cross-sectional shape R11 of the raw tread rubber of the reference tire, the cross-sectional shape R21 of the raw tread rubber of the design tire is added. Is calculated. The difference ΔS includes fine irregularities due to errors during volume calculation in the first volume calculation step (# 3) and the second volume calculation step (# 7), etc. In some cases, fine irregularities are also generated in the sum of the surface shape R11 and the difference ΔS. In such a case, as shown in FIG. 8 (b), the cross-sectional shape R21 of the designed tire is deformed with a smooth outline in the width direction to such an extent that a large difference in local cross-sectional area distribution does not occur. May be configured.

このようにして、計算された設計タイヤの生トレッドゴムの横断面形状R21は、基準タイヤの成形工程での生トレッドゴムの変形や加硫工程でのゴム流れが加味されている。従って、設計タイヤの製造に最適な生トレッドゴムの横断面形状R21を計算により得ることができ、もって試作の回数を削減し、生トレッドゴムの設計を効率化できる。   In this way, the calculated cross-sectional shape R21 of the raw tread rubber of the designed tire takes into account the deformation of the raw tread rubber in the molding process of the reference tire and the rubber flow in the vulcanization process. Therefore, the cross-sectional shape R21 of the raw tread rubber optimum for the production of the designed tire can be obtained by calculation, thereby reducing the number of trial productions and improving the design of the raw tread rubber.

基準タイヤのトレッドゴムと、設計タイヤのトレッドゴムとは、同一のトレッドパターンを有しているのが望ましい。このような場合、基準タイヤの加硫成形時におけるゴム流れと設計タイヤの加硫成形時におけるゴム流れとが同等となるため、設計タイヤの製造に最適な生トレッドゴムの横断面形状R21を高精度に計算できる。   It is desirable that the tread rubber of the reference tire and the tread rubber of the designed tire have the same tread pattern. In such a case, the rubber flow at the time of vulcanization molding of the reference tire is equal to the rubber flow at the time of vulcanization molding of the design tire, so that the cross-sectional shape R21 of the raw tread rubber optimum for the production of the design tire is increased. Can be calculated accurately.

基準タイヤの呼称幅と設計タイヤの呼称幅との差の絶対値は、10mm以下であるのが望ましい。このような場合、差分△Sの誤差が小さくなり、上記横断面形状R21をより高精度に計算できる。   The absolute value of the difference between the nominal width of the reference tire and the nominal width of the designed tire is preferably 10 mm or less. In such a case, the error of the difference ΔS becomes small, and the cross-sectional shape R21 can be calculated with higher accuracy.

さらには、基準タイヤの加硫成形時の径方向のストレッチ(%)と、設計タイヤの加硫成形時の径方向のストレッチ(%)とが同一であるのが望ましい。このような場合、基準タイヤと設計タイヤとの間で、加硫成形時のトレッドゴムの厚さの変化が同等となるため、上記横断面形状R21をより一層高精度に計算できる。   Furthermore, it is desirable that the radial stretch (%) at the time of vulcanization molding of the reference tire and the radial stretch (%) at the time of vulcanization molding of the designed tire are the same. In such a case, since the change in the thickness of the tread rubber during vulcanization molding is equivalent between the reference tire and the designed tire, the cross-sectional shape R21 can be calculated with higher accuracy.

設計タイヤの製造に最適な横断面形状R21を有する生トレッドゴムを押し出すためのダイプレートの設計方法について、以下に説明する。   A method for designing a die plate for extruding a raw tread rubber having a cross-sectional shape R21 that is optimal for manufacturing a design tire will be described below.

一般に、生トレッドゴムは粘弾性を有しているため、ダイから押し出されると膨張し、その膨張率は、生トレッドゴムの断面積とダイの断面積との比であるスウェル比によって表される。本実施形態では、上記スウェル比を生トレッドゴムの幅方向成分と、厚さ方向成分に分解して考え、生トレッドゴムに用いられる未加硫ゴムの物性からダイスウェルを予測して、ダイプレートの断面形状を設計する。ダイプレートの断面形状の設計には、例えば、図1に示されるコンピュータが用いられる。未加硫ゴムの物性として、例えば、未加硫ゴムのせん断速度依存性を示す定数であるn値等が挙げられる。   Generally, since raw tread rubber has viscoelasticity, it expands when extruded from a die, and the expansion rate is expressed by a swell ratio that is a ratio of a cross sectional area of the raw tread rubber and a cross sectional area of the die. . In the present embodiment, the swell ratio is considered by decomposing the raw tread rubber into the width direction component and the thickness direction component, and the die swell is predicted from the physical properties of the unvulcanized rubber used in the raw tread rubber. Design the cross-sectional shape. For example, a computer shown in FIG. 1 is used to design the cross-sectional shape of the die plate. Examples of the physical properties of the unvulcanized rubber include an n value that is a constant indicating the shear rate dependence of the unvulcanized rubber.

図9には、本実施形態に係るダイプレートの設計方法の処理手順が示されている。本ダイプレートの設計方法は、未加硫ゴムのn値と幅方向のスウェル比との関係式を準備する工程(#21)と、幅方向のダイスウェルを予測する工程(#22)と、ダイプレートの幅方向の寸法を決定する工程(#23)と、未加硫ゴムのn値と厚さ方向のスウェル比との関係式を準備する工程(#24)と、厚さ方向のダイスウェルを予測する工程(#25)と、ダイプレートの厚さ方向の寸法を決定する工程(#26)とを有している。   FIG. 9 shows a processing procedure of the die plate design method according to the present embodiment. The method for designing the die plate includes a step of preparing a relational expression between the n value of the unvulcanized rubber and the swell ratio in the width direction (# 21), a step of predicting the die swell in the width direction (# 22), A step of determining the dimension in the width direction of the die plate (# 23), a step of preparing a relational expression between the n value of the unvulcanized rubber and the swell ratio in the thickness direction (# 24), and a die in the thickness direction A step of predicting the well (# 25), and a step of determining the dimension in the thickness direction of the die plate (# 26).

図10には、未加硫ゴムのn値と、スウェル比の幅方向成分との関係が示されている。上記n値は、せん断型弾性試験機にて周波数分散モードで測定することにより得られ、下記式(1)で表される。
η = Kγ’n-1 (1)
ただし、ηはせん断粘度、γ’はせん断速度、Kは近似定数である。
スウェル比の幅方向成分、すなわち幅方向のスウェル比Sは、各n値を有する生トレッドゴム毎に押出試験によって測定される(以下、厚さ方向のスウェル比Sについても同様)。
FIG. 10 shows the relationship between the n value of the unvulcanized rubber and the width direction component of the swell ratio. The n value is obtained by measuring in a frequency dispersion mode with a shear type elastic tester, and is represented by the following formula (1).
η = Kγ ' n-1 (1)
Where η is the shear viscosity, γ ′ is the shear rate, and K is an approximate constant.
Width direction component of the swell ratio, i.e. swell ratio S 1 in the width direction is measured by extrusion test the raw tread each rubber having a respective n values (hereinafter, also applies to swell ratio S in the thickness direction).

図10に示されるように、未加硫ゴムのn値と幅方向のスウェル比Sとの関係式を準備する準備工程(#21)では、下記式(2)の関係式が得られる。幅方向のスウェル比Sは、生トレッドゴムの押出試験によって測定される。
= n×A+B (2)
ただし、A及びBは定数である。上記n値と幅方向のスウェル比Sとの間では、決定係数Rが0.95の極めて強い相関が得られるので、幅方向のダイスウェルが極めて正確に予測される。
As shown in FIG. 10, the preparation step of preparing a relational expression between swell ratio S 1 of n values and a width direction of the unvulcanized rubber (# 21), the relational expression of the following formula (2) is obtained. Swell ratio S 1 in the width direction is measured by extrusion test of the raw tread rubber.
S 1 = n × A 1 + B 1 (2)
However, A 1 and B 1 are constants. Between the n value and the swell ratio S 1 in the width direction, a very strong correlation with a determination coefficient R 2 of 0.95 is obtained, so that the die swell in the width direction can be predicted very accurately.

幅方向のダイスウェルを予測する予測工程(#22)では、上記式(2)に上記式(1)で得られた未加硫ゴムのn値が代入され、幅方向のダイスウェルが予測される。   In the prediction step (# 22) for predicting the die swell in the width direction, the n value of the unvulcanized rubber obtained in the above equation (1) is substituted into the above equation (2) to predict the die swell in the width direction. The

ダイプレートの幅方向の寸法を決定する工程(#23)では、幅方向のダイスウェルと生トレッドゴムの横断面形状R21とに基づいて、ダイプレートの幅方向の寸法が決定される。すなわち、ダイプレートの各部の幅方向の寸法は、生トレッドゴムの横断面形状R21での対応する箇所の幅を幅方向のダイスウェルで割ることにより、計算される。   In the step of determining the dimension in the width direction of the die plate (# 23), the dimension in the width direction of the die plate is determined based on the die swell in the width direction and the cross-sectional shape R21 of the raw tread rubber. That is, the dimension in the width direction of each part of the die plate is calculated by dividing the width of the corresponding portion in the cross sectional shape R21 of the raw tread rubber by the die swell in the width direction.

本実施形態では、上記式(1)で得られた上記n値を上記式(2)に代入することにより、幅方向のダイスウェルが極めて正確に予測される。従って、設計タイヤの生トレッドゴムを押し出すために最適なダイプレートの幅方向の寸法を、極めて高い精度で予測することが可能となり、もって、ダイプレートの設計を効率化できる。   In the present embodiment, by substituting the n value obtained by the above equation (1) into the above equation (2), the die swell in the width direction is predicted very accurately. Accordingly, it is possible to predict the dimension in the width direction of the die plate that is optimal for extruding the raw tread rubber of the designed tire with extremely high accuracy, and the design of the die plate can be made more efficient.

図11には、上記n値と厚さ方向のスウェル比Sとの関係が示されている。未加硫ゴムのn値と厚さ方向のスウェル比Sとの関係式を準備する準備工程(#24)では、下記式(3)の関係式が得られる。
= n×A+B (3)
ただし、A及びBは定数である。上記n値と厚さ方向のスウェル比Sとの間でも、決定係数Rが0.94の極めて強い相関が得られるので、厚さ方向のダイスウェルが極めて正確に予測される。
11 shows the relationship between the swell ratio S 2 of the n value and the thickness direction is shown. In preparation step of preparing a relational expression between swell ratio S 2 of n values in the thickness direction of the unvulcanized rubber (# 24), the relational expression of the following formula (3) is obtained.
S 2 = n × A 2 + B 2 (3)
However, A 2 and B 2 are constants. Since a very strong correlation with a determination coefficient R 2 of 0.94 is obtained between the n value and the swell ratio S 2 in the thickness direction, a die swell in the thickness direction is predicted very accurately.

厚さ方向のダイスウェルを予測する予測工程(#25)では、上記式(3)に上記式(1)で得られた未加硫ゴムのn値が代入され、厚さ方向のダイスウェルが予測される。   In the prediction step (# 25) of predicting the die swell in the thickness direction, the n value of the unvulcanized rubber obtained in the above equation (1) is substituted into the above equation (3), and the die swell in the thickness direction is is expected.

ダイプレートの厚さ方向の寸法を決定する工程(#26)では、厚さ方向のダイスウェルと生トレッドゴムの横断面形状R21とに基づいて、ダイプレートの厚さ方向の寸法が決定される。すなわち、ダイプレートの各部の厚さ方向の寸法は、生トレッドゴムの横断面形状R21での対応する箇所の厚さを厚さ方向のダイスウェルで割ることにより、計算される。   In the step of determining the dimension in the thickness direction of the die plate (# 26), the dimension in the thickness direction of the die plate is determined based on the die swell in the thickness direction and the cross-sectional shape R21 of the raw tread rubber. . That is, the dimension in the thickness direction of each part of the die plate is calculated by dividing the thickness of the corresponding portion in the cross sectional shape R21 of the raw tread rubber by the die swell in the thickness direction.

本実施形態では、上記式(1)で得られた上記n値を上記式(3)に代入することにより、厚さ方向のダイスウェルが極めて正確に予測される。従って、設計タイヤの生トレッドゴムを押し出すために最適なダイプレートの厚さ方向の寸法を、極めて高い精度で予測することが可能となり、もって、ダイプレートの設計を効率化できる。   In the present embodiment, by substituting the n value obtained by the above equation (1) into the above equation (3), the die swell in the thickness direction is predicted very accurately. Accordingly, it is possible to predict the dimension in the thickness direction of the die plate that is optimal for extruding the raw tread rubber of the designed tire with extremely high accuracy, and the design of the die plate can be made more efficient.

ダイプレートの設計では、上述したように、スウェル比を生トレッドゴムの幅方向と厚さ方向に分解して、ダイプレートの幅方向の寸法と厚さ方向の寸法とを別々の関係式で計算するのが望ましい。しかしながら、断面積のスウェル比を用いて、ダイプレートの幅方向の寸法と厚さ方向の寸法とが、同一の関係式で計算されていてもよい。   In the design of the die plate, as described above, the swell ratio is decomposed into the width direction and the thickness direction of the raw tread rubber, and the dimensions in the width direction and the thickness direction of the die plate are calculated with separate relational expressions. It is desirable to do. However, the dimension in the width direction and the dimension in the thickness direction of the die plate may be calculated by the same relational expression using the swell ratio of the cross-sectional area.

さらには、ダイスウェルを予測に用いられる未加硫ゴムの物性としては、応力緩和値又はムーニー粘度が適用されていてもよい。   Furthermore, the stress relaxation value or Mooney viscosity may be applied as the physical property of the unvulcanized rubber used for predicting the die swell.

図12には、未加硫ゴムの応力緩和値rと断面積のスウェル比Sとの関係が示されている。未加硫ゴムの応力緩和値rと断面積のスウェル比Sとの関係式を準備する工程では、下記式(4)の関係式が得られる。
= r×A+B (4)
ただし、A及びBは定数である。応力緩和値rと断面積のスウェル比Sとの間でも、決定係数Rが0.65の強い相関が得られる。従って、未加硫ゴムの応力緩和値rを用いることにより、設計タイヤの生トレッドゴムを押し出すために適するダイプレートの厚さ方向の寸法を予測することが可能となり、ダイプレートの設計を効率化できる。
FIG. 12 is shown the relationship between the swell ratio S 3 of the stress relaxation value r and the cross-sectional area of the unvulcanized rubber. In the step of preparing a relational expression between swell ratio S 3 of the stress relaxation value r and the cross-sectional area of the unvulcanized rubber, the following relational expression (4) is obtained.
S 3 = r × A 3 + B 3 (4)
However, A 3 and B 3 are constants. A strong correlation with a determination coefficient R 2 of 0.65 is also obtained between the stress relaxation value r and the cross-sectional area swell ratio S 3 . Therefore, by using the stress relaxation value r of the unvulcanized rubber, it becomes possible to predict the dimension in the thickness direction of the die plate suitable for extruding the raw tread rubber of the designed tire, and the die plate design is made more efficient. it can.

図13には、未加硫ゴムのムーニー粘度mと断面積のスウェル比Sとの関係が示されている。未加硫ゴムのムーニー粘度mと断面積のスウェル比Sとの関係式を準備する工程では、下記式(5)の関係式が得られる。
= m×A+B (5)
ただし、A及びBは定数である。ムーニー粘度mと断面積のスウェル比Sとの間でも、決定係数Rが0.34の相関が得られる。従って、未加硫ゴムのムーニー粘度mを用いることにより、設計タイヤの生トレッドゴムを押し出すために適するダイプレートの厚さ方向の寸法を予測することが可能となり、ダイプレートの設計を効率化できる。
(第2実施形態)
Figure 13 shows the relationship between the swell ratio S 4 Mooney viscosity m and the cross-sectional area of the unvulcanized rubber. In the step of preparing a relational expression between swell ratio S 4 Mooney viscosity m and the cross-sectional area of the unvulcanized rubber, the following relational expression (5) is obtained.
S 4 = m × A 4 + B 4 (5)
However, A 4 and B 4 are constants. A correlation with a coefficient of determination R 2 of 0.34 is also obtained between the Mooney viscosity m and the cross-sectional area swell ratio S 4 . Therefore, by using the Mooney viscosity m of the unvulcanized rubber, it becomes possible to predict the dimension in the thickness direction of the die plate suitable for extruding the raw tread rubber of the designed tire, and the die plate design can be made efficient. .
(Second Embodiment)

以下、本発明の第2実施形態のダイプレートの設計方法について、説明する。
図14には、ダイプレートを用いて押し出される生トレッドゴムの断面図、及び、ダイプレートの吐出口を通過する生トレッドゴムのせん断速度(速度勾配)の分布が示されている。図14(a)、(b)では、生トレッドゴムの幅方向の位置がそれぞれ対応するように記載されている。なお、上記せん断速度には、CFD(Computational Fluid Dynamics)解析によって計算された値が適用されている。
Hereinafter, a die plate design method according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 14 shows a cross-sectional view of the raw tread rubber extruded using the die plate and the distribution of the shear rate (velocity gradient) of the raw tread rubber passing through the discharge port of the die plate. 14A and 14B, the positions in the width direction of the raw tread rubber are described so as to correspond to each other. Note that a value calculated by CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis is applied to the shear rate.

一般にゴムなどの有機高分子物質は、分子鎖の絡まりを有している。分子鎖の絡まりは、流動時のせん断によってほぐれ易くなる。生ゴムが、押出機の管内、押出ヘッド及びダイプレートの吐出口を通過する際に、それらの壁面近傍のゴムのせん断速度が大きくなり、これにより、上記分子鎖の絡まりがほぐれてエントロピーが増大する。その後、ダイプレートの吐出口を吐出された生ゴムは、エントロピーを減少させるように元の絡まった状態に戻ろうとして、スウェル現象が生ずる。発明者は、鋭意研究の末、上記理論を構築し、生トレッドゴムのダイスウェルは、生トレッドゴムのせん断速度に依存し、生トレッドゴムのせん断速度が大きいほど、スウェルが生じ易い傾向にあるとの知見を得た。   In general, organic polymer materials such as rubber have entanglement of molecular chains. The entanglement of molecular chains is easily loosened by shearing during flow. When the raw rubber passes through the extruder tube, the extrusion head, and the discharge port of the die plate, the shear rate of the rubber in the vicinity of the wall surface increases, thereby loosening the entanglement of the molecular chains and increasing entropy. . Thereafter, the raw rubber discharged from the discharge port of the die plate tries to return to the original entangled state so as to reduce entropy, and a swell phenomenon occurs. The inventor has developed the above theory after intensive research, and the die swell of raw tread rubber depends on the shear rate of the raw tread rubber, and the larger the shear rate of the raw tread rubber, the more swell tends to occur. And gained knowledge.

上述した知見に基づいて、本実施形態では、図9に記載の未加硫ゴムのn値と厚さ方向のスウェル比Sとの関係式を準備する準備工程(#24)、及び、厚さ方向のダイスウェルを予測する予測工程(#25)において、ダイプレートの吐出口を通過する生トレッドゴムのせん断速度をスウェルの因子として考慮するのが望ましい。   Based on the knowledge described above, in this embodiment, a preparation step (# 24) for preparing a relational expression between the n value of the unvulcanized rubber and the swell ratio S in the thickness direction shown in FIG. In the prediction step (# 25) for predicting the direction die swell, it is desirable to consider the shear rate of the raw tread rubber passing through the discharge port of the die plate as a swell factor.

より具体的には、上記準備工程(#24)では、ダイプレートの吐出口を通過する生トレッドゴムのせん断速度に基づいて、生トレッドゴムが幅方向の複数領域に分割され、各領域毎に未加硫ゴムのn値と厚さ方向のスウェル比Sとの関係式が準備される。そして、上記予測工程(#25)では、上記関係式に未加硫ゴムのn値が代入され、厚さ方向のダイスウェルが予測される。   More specifically, in the preparation step (# 24), the raw tread rubber is divided into a plurality of regions in the width direction based on the shearing speed of the raw tread rubber passing through the discharge port of the die plate. A relational expression between the n value of the unvulcanized rubber and the swell ratio S in the thickness direction is prepared. In the prediction step (# 25), the n value of the unvulcanized rubber is substituted into the relational expression, and the die swell in the thickness direction is predicted.

例えば、本実施形態では、図14に示されるように、トレッドセンター部Tc及びトレッドショルダー部Tsにおいて生トレッドゴムのせん断速度は大きく、トレッドミドル部Tmにおいて生トレッドゴムのせん断速度は中であり、トレッドエッジ部Teにおいて生トレッドゴムのせん断速度は極小である。従って、本例では、生トレッドゴムは、その幅方向で7つの領域に、すなわちトレッドセンター部Tc、トレッドミドル部Tm、トレッドショルダー部Ts及びトレッドエッジ部Teの複数領域に分割される。生トレッドゴムの分割数は、任意に設定できる。分割数が多いほど、未加硫ゴムの物性とダイスウェルとの間で、高い相関が得られる。本例では、例えば、生トレッドゴムのせん断速度と閾値TH1およびTH2とを比較することにより、生トレッドゴムは上記7つの領域に分割されている。   For example, in this embodiment, as shown in FIG. 14, the shear rate of the raw tread rubber is large in the tread center portion Tc and the tread shoulder portion Ts, and the shear rate of the raw tread rubber is medium in the tread middle portion Tm. The shear rate of the raw tread rubber is minimal at the tread edge portion Te. Accordingly, in this example, the raw tread rubber is divided into seven regions in the width direction, that is, a plurality of regions of the tread center portion Tc, the tread middle portion Tm, the tread shoulder portion Ts, and the tread edge portion Te. The division | segmentation number of raw tread rubber can be set arbitrarily. As the number of divisions increases, a higher correlation is obtained between the physical properties of the unvulcanized rubber and the die swell. In this example, for example, the raw tread rubber is divided into the seven regions by comparing the shear rate of the raw tread rubber with the threshold values TH1 and TH2.

図15乃至18は、未加硫ゴムのn値と、トレッドセンター部Tc、トレッドミドル部Tm、トレッドショルダー部Ts及びトレッドエッジ部Teの各領域におけるスウェル比Sc、Sm、Ss及びSeとの関係を示している。各図では、縦軸にスウェル比Sの逆数に相当するダイファクター(ダイプレートの厚さ方向の寸法と生トレッドゴムの厚さとの比)が表示されている。そして、準備工程(#24)では、各領域毎に下記式(6)乃至(9)の関係式が得られる。
Sc = n×Ac +Bc (6)
Sm = n×Am +Bm (7)
Ss = n×As +Bs (8)
Se = n×Ae +Be (9)
ただし、Ac、Am、As、Ae及びBc、Bm、Bs、Beは定数である。
15 to 18 show the relationship between the n value of the unvulcanized rubber and the swell ratios Sc, Sm, Ss and Se in the respective regions of the tread center portion Tc, the tread middle portion Tm, the tread shoulder portion Ts, and the tread edge portion Te. Is shown. In each figure, the vertical axis indicates the die factor (ratio between the thickness in the thickness direction of the die plate and the thickness of the raw tread rubber) corresponding to the reciprocal of the swell ratio S. In the preparation step (# 24), the following relational expressions (6) to (9) are obtained for each region.
Sc = n.times.Ac + Bc (6)
Sm = n * Am + Bm (7)
Ss = n × As + Bs (8)
Se = n × Ae + Be (9)
However, Ac, Am, As, Ae and Bc, Bm, Bs, Be are constants.

さらに、厚さ方向のダイスウェルを予測する予測工程(#25)では、上記式(6)乃至(9)に上記式(1)で得られた未加硫ゴムのn値が代入され、厚さ方向のダイスウェルが予測される。   Further, in the prediction step (# 25) for predicting the die swell in the thickness direction, the n value of the unvulcanized rubber obtained by the above equation (1) is substituted into the above equations (6) to (9), and the thickness A vertical die swell is predicted.

本ダイプレートの設計方法によれば、生トレッドゴムのスウェルが生トレッドゴムのせん断速度に依存することに着目し、上記せん断速度をスウェルの因子として考慮しているので、未加硫ゴムの物性とダイスウェルとの間で、より一層高い相関が得られる。これにより、設計タイヤの生トレッドゴムを押し出すために最適なダイプレートの形状をより一層高い精度で予測することが可能となり、ダイプレートの設計を効率化できる。   According to the design method of this die plate, paying attention to the fact that the swell of raw tread rubber depends on the shear rate of raw tread rubber, and considering the shear rate as a swell factor, the physical properties of unvulcanized rubber An even higher correlation is obtained between swell and die swell. Thereby, it becomes possible to predict the shape of the optimal die plate for extruding the raw tread rubber of the designed tire with higher accuracy, and the design of the die plate can be made more efficient.

図19には、ダイプレートを用いて押し出される生トレッドゴム及びその流速の分布が示されている。なお、上記生トレッドゴムの流速には、CFD解析によって計算された値が適用されている。   FIG. 19 shows the raw tread rubber extruded using a die plate and the distribution of the flow velocity thereof. In addition, the value calculated by CFD analysis is applied to the flow velocity of the raw tread rubber.

生トレッドゴム30は、ダイプレート40の吐出口41から吐出される。発明者は、吐出口41から吐出される生トレッドゴム30の流速Vは、均一に分布せず、例えば、トレッドセンター部Tc及びトレッドショルダー部Ts等で大きい。そして、生トレッドゴム30の押出工程では、生トレッドゴム30のたるみや蛇行を抑制するために、生トレッドゴム30の押出速度は、吐出口41での流速が最も大きい箇所に合わせて設定される。その結果、流速が小さい箇所のゴムは、図中2点鎖線で示されるように、引っ張られながら吐出口41から吐出され、厚さ方向に収縮する。発明者は、鋭意研究の末、上記理論を構築し、生トレッドゴム30のダイスウェルは、吐出口41から吐出される生トレッドゴム30の流速Vに依存し、流速Vが小さい領域ほど、スウェルが生じ難い傾向にあるとの知見を得た。   The raw tread rubber 30 is discharged from the discharge port 41 of the die plate 40. The inventor has found that the flow velocity V of the raw tread rubber 30 discharged from the discharge port 41 is not uniformly distributed, and is large at, for example, the tread center portion Tc and the tread shoulder portion Ts. And in the extrusion process of raw tread rubber 30, in order to control sagging and meandering of raw tread rubber 30, the extrusion speed of raw tread rubber 30 is set according to the place where the flow velocity in discharge port 41 is the largest. . As a result, as shown by the two-dot chain line in the drawing, the rubber at the portion where the flow velocity is small is discharged from the discharge port 41 while being pulled and contracts in the thickness direction. The inventor has developed the above theory after earnest research, and the die swell of the raw tread rubber 30 depends on the flow velocity V of the raw tread rubber 30 discharged from the discharge port 41. The knowledge that it is hard to occur is obtained.

上述した知見に基づいて、本実施形態では、図9に記載の未加硫ゴムのn値と厚さ方向のスウェル比Sとの関係式を準備する準備工程(#24)、及び、厚さ方向のダイスウェルを予測する予測工程(#25)において、吐出口41から吐出される生トレッドゴム30の流速Vをスウェルの因子として考慮してもよい。   Based on the knowledge described above, in this embodiment, a preparation step (# 24) for preparing a relational expression between the n value of the unvulcanized rubber and the swell ratio S in the thickness direction shown in FIG. In the prediction step (# 25) for predicting the direction die swell, the flow velocity V of the raw tread rubber 30 discharged from the discharge port 41 may be considered as a swell factor.

より具体的には、上記準備工程(#24)では、吐出口41から吐出される生トレッドゴム30の流速Vに基づいて、生トレッドゴム30が幅方向の複数領域に分割され、各領域毎に未加硫ゴムのn値と厚さ方向のスウェル比Sとの関係式が準備される。各領域への分割は、例えば、図14(b)と同様に、流速Vと閾値(図示せず)とを比較することにより行なうことができる。そして、上記予測工程(#25)では、上記関係式に未加硫ゴムのn値が代入され、厚さ方向のダイスウェルが予測される。   More specifically, in the preparation step (# 24), the raw tread rubber 30 is divided into a plurality of regions in the width direction based on the flow velocity V of the raw tread rubber 30 discharged from the discharge port 41, and each region is divided. A relational expression between the n value of the unvulcanized rubber and the swell ratio S in the thickness direction is prepared. The division into each region can be performed, for example, by comparing the flow velocity V with a threshold value (not shown) as in FIG. In the prediction step (# 25), the n value of the unvulcanized rubber is substituted into the relational expression, and the die swell in the thickness direction is predicted.

例えば、本実施形態では、図19に示されるように、トレッドセンター部Tc及びトレッドショルダー部Tsにおいて流速Vは大きく、トレッドミドル部Tmにおいて流速Vは中であり、トレッドエッジ部Teにおいて流速Vは極小である。従って、本例では、生トレッドゴム30は、その幅方向で7つの領域に、すなわちトレッドセンター部Tc、トレッドミドル部Tm、トレッドショルダー部Ts及びトレッドエッジ部Teの複数領域に分割される。上記と同様に、生トレッドゴム30の分割数は、任意に設定できる。分割数が多いほど、未加硫ゴムの物性とダイスウェルとの間で、高い相関が得られる。各領域の分割にあたっては、流速Vと共に、上述したせん断速度を考慮してもよい。   For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 19, the flow velocity V is large in the tread center portion Tc and the tread shoulder portion Ts, the flow velocity V is medium in the tread middle portion Tm, and the flow velocity V in the tread edge portion Te. Minimal. Therefore, in this example, the raw tread rubber 30 is divided into seven regions in the width direction, that is, a plurality of regions of the tread center portion Tc, the tread middle portion Tm, the tread shoulder portion Ts, and the tread edge portion Te. Similarly to the above, the division | segmentation number of the raw tread rubber 30 can be set arbitrarily. As the number of divisions increases, a higher correlation is obtained between the physical properties of the unvulcanized rubber and the die swell. In dividing each region, the shear rate described above may be considered together with the flow velocity V.

そして、上記図15乃至18と同様に、準備工程(#24)では、各領域毎に上記式(6)乃至(9)の関係式が得られる。   Similarly to FIGS. 15 to 18, in the preparation step (# 24), the relational expressions (6) to (9) are obtained for each region.

さらに、厚さ方向のダイスウェルを予測する予測工程(#25)では、上記式(6)乃至(9)に上記式(1)で得られた未加硫ゴムのn値が代入され、厚さ方向のダイスウェルが予測される。   Further, in the prediction step (# 25) for predicting the die swell in the thickness direction, the n value of the unvulcanized rubber obtained by the above equation (1) is substituted into the above equations (6) to (9), and the thickness A vertical die swell is predicted.

本ダイプレートの設計方法によれば、生トレッドゴムのスウェルが吐出口41から吐出される生トレッドゴム30の流速Vに依存することに着目し、上記流速Vをスウェルの因子として考慮しているので、未加硫ゴムの物性とダイスウェルとの間で、より一層高い相関が得られる。これにより、設計タイヤの生トレッドゴム30を押し出すために最適なダイプレート40の形状をより一層高い精度で予測することが可能となり、ダイプレート40の設計を効率化できる。   According to the design method of this die plate, paying attention to the fact that the swell of raw tread rubber depends on the flow velocity V of the raw tread rubber 30 discharged from the discharge port 41, the flow velocity V is considered as a swell factor. Therefore, an even higher correlation can be obtained between the physical properties of the unvulcanized rubber and the die swell. Thereby, it becomes possible to predict the shape of the die plate 40 optimal for extruding the raw tread rubber 30 of the designed tire with higher accuracy, and the design of the die plate 40 can be made more efficient.

以上、本発明の生トレッドゴムの設計方法及びダイプレートの設計方法が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。   The raw tread rubber designing method and die plate designing method of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and can be implemented in various forms. The

表1の仕様に基づいて設計された生トレッドゴムを用いて、比較例及び実施例のタイヤがそれぞれ15本ずつ試作され、トレッドゴムの仕上がり厚さの設計値に対する適合性がテストされた。比較例及び実施例の各タイヤは、タイヤ赤道の両外側に配されタイヤ周方向に連続してのびる一対のセンター主溝と、センター主溝のタイヤ軸方向外側に配されタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝とが設けられることにより、一対のセンター主溝間のセンター陸部と、センター主溝とショルダー主溝との間の一対のミドル陸部と、ショルダー主溝のタイヤ軸方向外側に位置する一対のショルダー陸部とが区分されたトレッド部を有する。測定各タイヤは、タイヤ周上4箇所の断面で、センター陸部、ミドル陸部及びショルダー陸部のトレッドゴムの仕上がり厚さが測定された。結果は、仕上がり厚さが設計値に対して±0.5mmの範囲内に適合している率で表され、数値が大きいほど設計値に近い仕上がり厚さが得られることを示す。   Using the raw tread rubber designed based on the specifications shown in Table 1, 15 tires of comparative examples and examples were each prototyped, and the suitability of the finished thickness of the tread rubber to the design value was tested. Each tire of the comparative example and the example is arranged on both outer sides of the tire equator and extends in the tire circumferential direction, and a pair of center main grooves, and is arranged on the outer side in the tire axial direction of the center main groove and continues in the tire circumferential direction. By providing a pair of extended shoulder main grooves, a center land portion between the pair of center main grooves, a pair of middle land portions between the center main groove and the shoulder main grooves, and a tire shaft of the shoulder main grooves It has a tread portion that is divided into a pair of shoulder land portions located on the outer side in the direction. Measurement Each tire was measured for the thickness of the tread rubber in the center land portion, the middle land portion, and the shoulder land portion at four cross-sections on the tire circumference. The results are expressed as a rate that the finished thickness is within a range of ± 0.5 mm with respect to the design value, and the larger the value, the closer the finished thickness is to the design value.

Figure 0006480756
Figure 0006480756

表1から明らかなように、実施例の生トレッドゴムの設計方法は、比較例に比べて、生トレッドゴムの横断面形状の設計精度が有意に向上していること確認できた。   As can be seen from Table 1, it was confirmed that the design method of the raw tread rubber of the example significantly improved the design accuracy of the cross-sectional shape of the raw tread rubber compared to the comparative example.

表2乃至4の仕様から予測されたダイスウェルに基づいて決定された比較例及び実施例のダイプレートを用いて、生トレッドゴムが押し出され、それらを用いたタイヤが成形された。   Using the die plates of the comparative examples and examples determined based on the die swell predicted from the specifications in Tables 2 to 4, raw tread rubber was extruded and a tire using them was molded.

実施例でのダイスウェルの予測にあたって用いられる未加硫ゴムの物性は、以下の方法で測定された。   The physical properties of the unvulcanized rubber used for predicting the die swell in the examples were measured by the following methods.

<ムーニー粘度>
JIS K6300に準拠したムーニー粘度の測定方法に従い、配合A,B,Cの未加硫ゴムが130゜Cの温度条件下で測定された。
<応力緩和値>
上記ムーニー粘度の測定後、ローターの回転を止め、ゴムの粘度低下が、2分間に亘って測定された。測定機及びゴムサンプルは、上記ムーニー粘度の測定後、そのまま継続して使用された。得られたデータを、横軸に時間(秒)、縦軸にムーニー粘度をとったグラフにプロットし、両対数グラフで表した際の指数近似曲線の傾きが、応力緩和値として使用された。
<n値>
せん断型粘弾性試験機(装置名「ARES」、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて、周波数分散の測定モードで、下記条件で測定して得られる『shear rate(1/s)』を横軸に、『shear stress(Pa・s)』を縦軸にプロットし、両対数グラフで表した際の指数近似曲線のy = ax+bで示されるn値が使用された。
周波数:100→0.1rad/秒 又は 15.9→0.0159 Hz
歪み :0.5%
温度 :80°C、100°C、120°C、140°C
<Mooney viscosity>
According to the Mooney viscosity measurement method based on JIS K6300, the unvulcanized rubbers of the blends A, B and C were measured under a temperature condition of 130 ° C.
<Stress relaxation value>
After measurement of the Mooney viscosity, the rotation of the rotor was stopped and a decrease in the viscosity of the rubber was measured over 2 minutes. The measuring machine and the rubber sample were used continuously after the Mooney viscosity was measured. The obtained data was plotted on a graph with time (seconds) on the horizontal axis and Mooney viscosity on the vertical axis, and the slope of the exponential approximate curve when expressed in a log-log graph was used as the stress relaxation value.
<N value>
Using a shear type viscoelasticity tester (device name “ARES”, manufactured by T.A. Instruments Co., Ltd.), “shear rate (1 / s) obtained by measuring under the following conditions in the measurement mode of frequency dispersion. ”Is plotted on the horizontal axis, and“ shear stress (Pa · s) ”is plotted on the vertical axis, and the n value indicated by y = ax n + b of the exponential approximation curve when expressed in a log-log graph is used.
Frequency: 100 → 0.1 rad / sec or 15.9 → 0.0159 Hz
Distortion: 0.5%
Temperature: 80 ° C, 100 ° C, 120 ° C, 140 ° C

<生トレッドゴムの取れ高指数>
生トレッドゴムの押出工程において、押し出された生トレッドゴムの重量が測定され、重量超過や不足により設計公差から外れ不適合と判定されたものを除く適合品の取れ高が算出された。各例の取れ高は、下記式により、実施例1の取れ高指数を100とする指数で表示された。
(取れ高指数) = (各例の適合品取れ高(%))
/(実施例1の適合品取れ高(%)) × 100
結果は、数値が大きいほど、適合品の取れ高が大きく、良好である。
<Rolling index of raw tread rubber>
In the process of extruding raw tread rubber, the weight of the extruded raw tread rubber was measured, and the yield of the conforming product was calculated except for those judged to be out of design tolerance due to excess or deficiency in weight. The yield of each example was displayed as an index with the yield index of Example 1 as 100 by the following formula.
(Capacity index) = (Capacity of each product (%))
/ (Applicable product yield of Example 1 (%)) × 100
As a result, the larger the numerical value, the better the yield of the conforming product and the better.

<不適合タイヤの発生指数>
加硫成形されたタイヤのトレッドゴムの仕上がり厚さが測定され、設計公差から外れた不適合品の発生率が算出された。各例の不適合タイヤの発生指数は、下記式により実施例1の不適合タイヤ発生指数を100とする指数で表示された。
(不適合タイヤの発生指数) = (実施例1の不適合タイヤ発生率(%))
/(各例の不適合タイヤ発生率(%))× 100
結果は、数値が大きいほど、不適合タイヤの発生が少なく良好である。
<Index of occurrence of non-conforming tires>
The finished thickness of the tread rubber of the vulcanized tire was measured, and the incidence of nonconforming products that deviated from the design tolerance was calculated. The occurrence index of the non-conforming tire in each example was displayed as an index with the non-conforming tire occurrence index of Example 1 as 100 by the following formula.
(Generation index of non-conforming tire) = (Non-conforming tire occurrence rate (%) of Example 1)
/ (Non-conforming tire occurrence rate in each case (%)) x 100
As a result, the larger the numerical value, the less the occurrence of nonconforming tires.

<決定係数R
予測に用いられる未加硫ゴムの物性と予測されたダイスウェルとの相関を示す決定係数が計算された。結果は、数値が大きいほど、相関が強く良好である。
<Decision coefficient R 2 >
A coefficient of determination showing the correlation between the physical properties of the unvulcanized rubber used for prediction and the predicted die swell was calculated. As the result, the larger the numerical value, the stronger and better the correlation.

Figure 0006480756
Figure 0006480756
Figure 0006480756
Figure 0006480756
Figure 0006480756
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表2乃至4から明らかなように、実施例のダイプレートの設計方法は、比較例に比べて、設計精度が有意に向上していること確認できた。   As is apparent from Tables 2 to 4, it was confirmed that the design accuracy of the die plate design method of the example was significantly improved as compared with the comparative example.

10 第1トレッドゴムモデル
11 第1分割体
V11 体積
S11 平均断面積
20 第2トレッドゴムモデル
21 第2分割体
V21 体積
S21 平均断面積
ΔS 差分
#1 第1モデル作成工程
#2 第1分割工程
#3 第1体積計算工程
#4 第1断面積計算工程
#5 第2モデル作成工程
#6 第2分割工程
#7 第2体積計算工程
#8 第2断面積計算工程
#9 差分工程
#11 断面計算工程
#24 準備工程
#25 予測工程

10 first tread rubber model 11 first divided body V11 volume S11 average sectional area 20 second tread rubber model 21 second divided body V21 volume S21 average sectional area ΔS difference # 1 first model creation process # 2 first divided process # 3 First Volume Calculation Step # 4 First Cross Section Calculation Step # 5 Second Model Creation Step # 6 Second Division Step # 7 Second Volume Calculation Step # 8 Second Cross Section Calculation Step # 9 Difference Step # 11 Cross Section Calculation Process # 24 Preparation Process # 25 Prediction Process

Claims (9)

加硫成形後のトレッドゴムの寸法が設計された設計タイヤに使用される生トレッドゴムの横断面形状を設計するための方法であって、
加硫成形後のトレッドゴムの寸法及び加硫成形前の生トレッドゴムの横断面形状が設計された基準タイヤの前記トレッドゴムに基いて、タイヤ周方向に第1長さを持った3次元の第1トレッドゴムモデルを作成する工程と、
前記第1トレッドゴムモデルを、タイヤ幅方向に予め定められた間隔で分割して、複数の第1分割体を得る工程と、
前記各第1分割体の体積を計算する工程と、
前記各第1分割体の体積を前記第1長さで割ることにより、前記各第1分割体の平均断面積を計算する工程と、
前記設計タイヤのトレッドゴムに基いて、タイヤ周方向に第2長さを持った3次元の第2トレッドゴムモデルを作成する工程と、
前記第2トレッドゴムモデルを、タイヤ幅方向に前記間隔で分割して、複数の第2分割体を得る工程と、
前記各第2分割体の体積を計算する工程と、
前記各第2分割体の体積を前記第2長さで割ることにより、前記各第2分割体の平均断面積を計算する工程と、
前記各第2分割体の平均断面積と、前記各第2分割体に対応する前記各第1分割体の平均断面積との差分をとる工程と、
前記基準タイヤの前記生トレッドゴムの横断面形状に前記差分を加えて、前記設計タイヤの生トレッドゴムの横断面形状を計算する工程と
を有することを特徴とする生トレッドゴムの設計方法。
A method for designing a cross-sectional shape of a raw tread rubber used for a design tire in which a dimension of a tread rubber after vulcanization molding is designed,
Based on the tread rubber of the reference tire in which the dimensions of the tread rubber after vulcanization molding and the cross-sectional shape of the raw tread rubber before vulcanization molding are designed, a three-dimensional tire having a first length in the tire circumferential direction. Creating a first tread rubber model;
Dividing the first tread rubber model at a predetermined interval in the tire width direction to obtain a plurality of first divided bodies;
Calculating the volume of each first segment;
Calculating an average cross-sectional area of each first divided body by dividing the volume of each first divided body by the first length;
Creating a three-dimensional second tread rubber model having a second length in the tire circumferential direction based on the tread rubber of the designed tire;
Dividing the second tread rubber model at the intervals in the tire width direction to obtain a plurality of second divided bodies;
Calculating the volume of each second divided body;
Calculating an average cross-sectional area of each second divided body by dividing the volume of each second divided body by the second length;
Taking a difference between an average cross-sectional area of each of the second divided bodies and an average cross-sectional area of each of the first divided bodies corresponding to each of the second divided bodies;
And adding the difference to the cross-sectional shape of the raw tread rubber of the reference tire to calculate the cross-sectional shape of the raw tread rubber of the design tire.
前記基準タイヤのトレッドゴムと、前記設計タイヤのトレッドゴムとは、同一のトレッドパターンを有している請求項1記載の生トレッドゴムの設計方法。   2. The raw tread rubber designing method according to claim 1, wherein the tread rubber of the reference tire and the tread rubber of the designed tire have the same tread pattern. 前記基準タイヤの呼称幅と前記設計タイヤの呼称幅との差の絶対値は、10mm以下である請求項1又は2に記載の生トレッドゴムの設計方法。   The method for designing a raw tread rubber according to claim 1 or 2, wherein an absolute value of a difference between a nominal width of the reference tire and a nominal width of the designed tire is 10 mm or less. 前記基準タイヤの加硫成形時の径方向のストレッチ(%)と、前記設計タイヤの加硫成形時の径方向のストレッチ(%)とが同一である請求項1乃至3のいずれかに記載の生トレッドゴムの設計方法。   The radial stretch (%) at the time of vulcanization molding of the reference tire and the radial stretch (%) at the time of vulcanization molding of the designed tire are the same. How to design raw tread rubber. 前記設計タイヤの前記生トレッドゴムに用いられる未加硫ゴムの物性からダイスウェルを予測する予測工程と、
前記予測されたダイスウェルと、請求項1乃至4のいずれかに記載の設計方法によって計算された前記設計タイヤの前記生トレッドゴムの横断面形状とに基づいて、前記設計タイヤの前記生トレッドゴムを押し出すためのダイプレートの横断面形状を決定する工程とを含むことを特徴とするダイプレートの設計方法。
A prediction step of predicting die swell from the physical properties of the unvulcanized rubber used for the raw tread rubber of the design tire;
The raw tread rubber of the designed tire based on the predicted die swell and the cross-sectional shape of the raw tread rubber of the designed tire calculated by the design method according to claim 1. And a step of determining a cross-sectional shape of the die plate for extruding the die plate.
前記未加硫ゴムの物性は、せん断型弾性試験機にて周波数分散モードで測定して得られた下記式(1)で表されるせん断粘度の速度依存定数を含む請求項5記載のダイプレートの設計方法。
η=Kγ’n-1 (1)
ただし、ηはせん断粘度、γ’はせん断速度、Kは近似定数、nは速度依存定数である。
6. The die plate according to claim 5, wherein the physical properties of the unvulcanized rubber include a rate dependent constant of shear viscosity represented by the following formula (1) obtained by measurement in a frequency dispersion mode with a shear type elastic tester. Design method.
η = Kγ ' n-1 (1)
Where η is the shear viscosity, γ ′ is the shear rate, K is an approximate constant, and n is a rate-dependent constant.
前記ダイスウェルは、前記生トレッドゴムの幅方向の成分と前記生トレッドゴムの厚さ方向の成分とに分解して予測される請求項5又は6に記載のダイプレートの設計方法。   The die plate design method according to claim 5 or 6, wherein the die swell is predicted by being decomposed into a component in a width direction of the raw tread rubber and a component in a thickness direction of the raw tread rubber. 前記予測工程では、前記ダイプレートの吐出口を通過する生トレッドゴムのせん断速度に基づいて、前記設計タイヤの前記生トレッドゴムを幅方向の複数領域に分割し、各領域毎に前記ダイスウェルを予測する請求項5乃至7のいずれかに記載のダイプレートの設計方法。   In the prediction step, the raw tread rubber of the designed tire is divided into a plurality of regions in the width direction based on the shear rate of the raw tread rubber passing through the discharge port of the die plate, and the die swell is divided into each region. The method for designing a die plate according to any one of claims 5 to 7, which is to be predicted. 前記予測工程では、前記ダイプレートの吐出口から吐出される生トレッドゴムの流速に
基づいて、前記設計タイヤの前記生トレッドゴムを幅方向の複数領域に分割し、各領域毎
に前記ダイスウェルを予測する請求項5乃至のいずれかに記載のダイプレートの設計方
法。
In the prediction step, the raw tread rubber of the design tire is divided into a plurality of regions in the width direction based on the flow velocity of the raw tread rubber discharged from the discharge port of the die plate, and the die swell is divided into each region. The method for designing a die plate according to any one of claims 5 to 7 , which is to be predicted.
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