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公開番号2025092214
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207954
出願日2023-12-08
発明の名称シミュレーション方法および装置
出願人TOYO TIRE株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類G01M 17/02 20060101AFI20250612BHJP(測定;試験)
要約【課題】異なるピッチ長を持つパターン付きタイヤ間での転がり抵抗の正確な比較を可能にする。
【解決手段】ピッチ数がそれぞれ異なるタイヤを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化した複数のタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成工程S1とタイヤモデル間の1周分の各ピッチ数の関係に基づいて、タイヤモデルを周方向に回転させた回転タイヤモデルを作成する、回転タイヤモデル作成工程S2を含む。また、複数のタイヤモデルおよび回転タイヤモデルに対して接地解析を行うことで、それぞれを構成する要素の歪データを取得する接地解析工程S3を含む。加えて、回転タイヤモデルを作成したタイヤモデルの歪データおよび回転タイヤモデルの歪データを統合し、複数のタイヤモデルそれぞれの歪履歴を算出する歪履歴算出工程S4と、歪履歴に基づいて、複数のタイヤモデルのエネルギーロスを算出するエネルギーロス算出工程S5と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも２つのタイヤにおいて、タイヤ周方向の歪データの点数を一致させたエネルギーロスを予測するシミュレーション方法であって、
周方向に繰り返しパターンを複数ピッチ備え、タイヤボディおよび前記パターンで形成され、ピッチ数がそれぞれ異なる前記タイヤを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化した複数のタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成工程と、
複数の前記タイヤモデルの１周分の各ピッチ数の関係に基づいて、前記タイヤモデルを周方向に回転させた回転タイヤモデルを作成する、回転タイヤモデル作成工程と、
複数の前記タイヤモデルおよび前記回転タイヤモデルを転動させることなく路面モデルに接地させ、静止状態で荷重を与え、接地解析を行うことで、複数の前記タイヤモデルおよび前記回転タイヤモデルのそれぞれを構成する前記要素についての前記歪データを取得する接地解析工程と、
前記回転タイヤモデルを作成した前記タイヤモデルの前記歪データおよび前記回転タイヤモデルの前記歪データを統合し、複数の前記タイヤモデル間の前記歪データの点数が一致した複数の前記タイヤモデルそれぞれの歪履歴を算出する歪履歴算出工程と、
前記歪履歴に基づいて、複数の前記タイヤモデルの前記エネルギーロスを算出するエネルギーロス算出工程と、を含む、シミュレーション方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記回転タイヤモデル作成工程は、複数の前記タイヤモデルの１周分の各ピッチ数の最小公倍数を前記各ピッチ数で割った数ｎに基づいて、前記数ｎが２以上である前記タイヤモデルを１／ｎピッチに相当する周方向角度ずつ回転させた前記回転タイヤモデルを回転角度が（ｎ－１）／ｎピッチに相当する周方向角度になるまで作成する、請求項１に記載のシミュレーション方法。
【請求項３】
前記回転タイヤモデル作成工程は、複数の前記タイヤモデルの１周分の各ピッチ数の最小公倍数で前記各ピッチ数を割った数ｘに基づいて、前記数ｘが１未満である前記タイヤモデルをｘピッチに相当する周方向角度ずつ回転させた前記回転タイヤモデルを回転角度が（１-ｘ）ピッチに相当する周方向角度になるまで作成する、請求項１に記載のシミュレーション方法。
【請求項４】
複数の前記タイヤモデルおよび前記回転タイヤモデルの前記接地解析を並列処理により行う、請求項１に記載のシミュレーション方法。
【請求項５】
前記接地解析工程では、複数の前記タイヤモデルおよび前記回転タイヤモデルの前記パターンを構成する前記要素のみについて前記歪データを取得する、請求項１に記載のシミュレーション方法。
【請求項６】
前記エネルギーロスに基づいて、複数の前記タイヤモデルの転がり抵抗を算出する転がり抵抗算出工程を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のシミュレーション方法。
【請求項７】
少なくとも２つのタイヤにおいて、タイヤ周方向の歪データの点数を一致させたエネルギーロスを予測するシミュレーション装置であって、
周方向に繰り返しパターンを複数ピッチ備え、タイヤボディおよび前記パターンで形成され、ピッチ数がそれぞれ異なる前記タイヤを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化した複数のタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成部と、
複数の前記タイヤモデルの１周分の各ピッチ数の関係に基づいて、前記タイヤモデルを周方向に回転させた回転タイヤモデルを作成する、回転タイヤモデル作成部と、
複数の前記タイヤモデルおよび前記回転タイヤモデルを転動させることなく路面モデルに接地させ、静止状態で荷重を与え、接地解析を行うことで、複数の前記タイヤモデルおよび前記回転タイヤモデルのそれぞれを構成する前記要素についての前記歪データを取得する接地解析部と、
前記回転タイヤモデルを作成した前記タイヤモデルの前記歪データおよび前記回転タイヤモデルの前記歪データを統合し、複数の前記タイヤモデル間の前記歪データの点数が一致した複数の前記タイヤモデルそれぞれの歪履歴を算出する歪履歴算出部と、
前記歪履歴に基づいて、複数の前記タイヤモデルの前記エネルギーロスを算出するエネルギーロス算出部と、を備える、シミュレーション装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、シミュレーション方法および装置に関し、特にタイヤ性能の予測シミュレーションに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤの開発・設計効率を向上するために、コンピュータを用いた数値解析により、転がり抵抗等のタイヤ性能の予測が行われている。例えば、先行特許文献１には、タイヤ周方向に繰り返しパターンを持つタイヤに対して、短い予測時間でタイヤ性能を予測するタイヤ性能予測方法、その装置およびプログラムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－７８２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイヤ性能の比較において、異なるピッチ数を持つパターン付きタイヤモデル間での転がり抵抗の比較を正確に行うことができない問題がある。なお、先行文献１に開示されたタイヤ性能予測方法、その装置およびプログラムであってもかかる問題を解決することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示にかかるシミュレーション方法は、少なくとも２つのタイヤにおいて、タイヤ周方向の歪データの点数を一致させたエネルギーロスを予測するシミュレーション方法であって、周方向に繰り返しパターンを複数ピッチ備え、タイヤボディおよびパターンで形成され、ピッチ数がそれぞれ異なるタイヤを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化した複数のタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成工程を含む。複数のタイヤモデルの１周分の各ピッチ数の関係に基づいて、タイヤモデルを周方向に回転させた回転タイヤモデルを作成する、回転タイヤモデル作成工程と、複数のタイヤモデルおよび回転タイヤモデルを転動させることなく路面モデルに接地させ、静止状態で荷重を与え、接地解析を行うことで、複数のタイヤモデルおよび回転タイヤモデルのそれぞれを構成する要素についての歪データを取得する接地解析工程と、を含む。加えて、回転タイヤモデルを作成したタイヤモデルの歪データおよび回転タイヤモデルの歪データを統合し、複数のタイヤモデル間の歪データの点数が一致した複数のタイヤモデルそれぞれの歪履歴を算出する歪履歴算出工程と、歪履歴に基づいて、複数のタイヤモデルのエネルギーロスを算出するエネルギーロス算出工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示にかかるシミュレーション方法および装置によれば、異なるピッチ長を持つパターン付きタイヤ間での転がり抵抗の正確な比較が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態にかかるシミュレーション方法を示すフローチャートである。
本実施形態にかかる回転タイヤモデルについて説明する平面模式図である。
本実施形態にかかるタイヤモデルの接地解析を行う際の側面模式図である。
本実施形態にかかる各ピッチの要素の対応関係を示す平面模式図である。
本実施形態にかかるある要素についての歪履歴の一例を示す図である。
本実施形態にかかる複数のタイヤモデルおよび回転タイヤモデルのある要素についての歪履歴の一例を示す図である。
本実施形態にかかるシミュレーション装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本開示にかかるシミュレーション方法および装置の実施形態の一例について詳細に説明する。以下で説明する実施形態はあくまでも一例であって、本開示は以下の実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態、変形例を選択的に組み合わせてなる形態は本開示に含まれている。
【０００９】
図１を用いて、本実施形態にかかるタイヤ性能の予測シミュレーション方法について詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかるタイヤ性能の予測シミュレーション方法を示すフローチャートである。図１のフローチャートに従って、シミュレーション方法の各工程について詳細に説明する。また、各工程の説明において図２～図６を参照しながら説明する場合がある。
【００１０】
本実施形態にかかるシミュレーション方法は、少なくとも２つのタイヤにおいて、タイヤ周方向の歪データの点数を一致させたエネルギーロスを予測するシミュレーション方法である。本実施形態では、タイヤが二つの場合について説明するが、タイヤが３つ以上の場合であっても本開示にかかるシミュレーション方法を適用することが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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