特開 2022-86312 加硫金型のナイフブレードの設計方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022086312

(43)【公開日】2022-06-09

(54)【発明の名称】加硫金型のナイフブレードの設計方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/02 20060101AFI20220602BHJP

   G06F 30/23 20200101ALI20220602BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20220602BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20220602BHJP

【ＦＩ】

B29C33/02

G06F17/50 612H

G06F17/50 680Z

G06F17/50 604H

B29C35/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020198253

(22)【出願日】2020-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 一裕

【テーマコード（参考）】

4F202

4F203

5B046

5B146

【Ｆターム（参考）】

4F202AA45

4F202AH20

4F202AM23

4F202AR01

4F202CA21

4F202CB01

4F202CD28

4F202CU02

4F202CU20

4F203AA45

4F203AB03

4F203AH20

4F203AM23

4F203AM32

4F203AR02

4F203DA11

4F203DB01

4F203DC01

4F203DL10

5B046AA04

5B046JA08

5B146AA05

5B146DC05

5B146DJ02

5B146DJ07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】損傷を防ぐことが可能なナイフブレードの設計方法を提供する。
【解決手段】タイヤの加硫金型を構成する弧状のセグメントに設けられたナイフブレードの設計方法であり、有限個の要素で離散化したナイフブレードに対応するサイピングを有するトレッドゴムモデルを、コンピュータに入力する工程Ｓ１と、有限個の要素で離散化したナイフブレードモデルを有するセグメントモデルを、コンピュータに入力する工程Ｓ２と、コンピュータが、トレッドゴムモデルのサイピング内に、ナイフブレードモデルを嵌め込んで、トレッドゴムモデルとセグメントモデルとを疑似加硫状態に位置合わせする第１工程Ｓ３と、コンピュータが、疑似加硫状態のセグメントモデルを、トレッドゴムモデルからトレッド半径方向の外側に移動させて疑似離型状態を得る第２工程Ｓ４と、第２工程Ｓ４中にナイフブレードモデルに作用する物理量を計算する工程とを含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤの加硫金型を構成する弧状のセグメントに設けられたナイフブレードの設計方法であって、
前記ナイフブレードに対応するサイピングが形成されたトレッドゴムを、有限個の要素で離散化したサイピングを有するトレッドゴムモデルを、コンピュータに入力する工程と、
前記ナイフブレードが設けられた前記セグメントを、有限個の要素で離散化したナイフブレードモデルを有するセグメントモデルを、前記コンピュータに入力する工程と、
前記コンピュータが、前記トレッドゴムモデルの前記サイピング内に、前記ナイフブレードモデルを嵌め込んで、前記トレッドゴムモデルと前記セグメントモデルとを疑似加硫状態に位置合わせする第１工程と、
前記コンピュータが、前記疑似加硫状態の前記セグメントモデルを、前記トレッドゴムモデルからトレッド半径方向の外側に移動させて疑似離型状態を得る第２工程と、
前記第２工程中に前記ナイフブレードモデルに作用する物理量を計算する工程とを含む、
加硫金型のナイフブレードの設計方法。

【請求項2】

前記物理量は、応力である、請求項１に記載の加硫金型のナイフブレードの設計方法。

【請求項3】

前記コンピュータが、前記物理量を、予め定められた許容値と比較し、前記物理量が前記許容値を超えている場合に、前記ナイフブレードの設計因子を変更する工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の加硫金型のナイフブレードの設計方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加硫金型のナイフブレードの設計方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、トレッド面に複数のサイピングが並設された空気入りタイヤが記載されている。このようなサイピングは、タイヤの加硫成形時において、加硫金型にタイヤ周方向に複数設けられたナイフブレードが、未加硫のトレッドゴムに押し込まれることによって形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４５１６４１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ナイフブレードは、加硫成形後にトレッドゴムから抜き取られる際に、トレッドゴムとの接触及び／又は曲げモーメントを受けて損傷する場合がある。このような損傷を防ぐことが可能なナイフブレードを設計することは困難であった。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、損傷を防ぐことが可能なナイフブレードの設計方法を提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、タイヤの加硫金型を構成する弧状のセグメントに設けられたナイフブレードの設計方法であって、前記ナイフブレードに対応するサイピングが形成されたトレッドゴムを、有限個の要素で離散化したサイピングを有するトレッドゴムモデルを、コンピュータに入力する工程と、前記ナイフブレードが設けられた前記セグメントを、有限個の要素で離散化したナイフブレードモデルを有するセグメントモデルを、前記コンピュータに入力する工程と、前記コンピュータが、前記トレッドゴムモデルの前記サイピング内に、前記ナイフブレードモデルを嵌め込んで、前記トレッドゴムモデルと前記セグメントモデルとを疑似加硫状態に位置合わせする第１工程と、前記コンピュータが、前記疑似加硫状態の前記セグメントモデルを、前記トレッドゴムモデルからトレッド半径方向の外側に移動させて疑似離型状態を得る第２工程と、前記第２工程中に前記ナイフブレードモデルに作用する物理量を計算する工程とを含むことを特徴とする。

【0007】

本発明に係る前記加硫金型のナイフブレードの設計方法において、前記物理量は、応力であってもよい。

【0008】

本発明に係る前記加硫金型のナイフブレードの設計方法において、前記コンピュータが、前記物理量を、予め定められた許容値と比較し、前記物理量が前記許容値を超えている場合に、前記ナイフブレードの設計因子を変更する工程をさらに含んでもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明の加硫金型のナイフブレードの設計方法は、上記の工程を採用することにより、損傷を防ぐことが可能なナイフブレードを設計することできる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】加硫金型のナイフブレードの設計方法を実行するためのコンピュータ１の一例を示す斜視図である。

【図2】加硫工程の一例を説明する部分断面図である。

【図3】図２のトレッド成形型の軸心と直交する方向の部分断面図である。

【図4】加硫金型のナイフブレードの設計方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図5】トレッドゴムモデル及びセグメントモデルの一例を示す斜視図である。

【図6】疑似加硫状態の一例を説明する断面図である。

【図7】疑似離型状態の一例を説明する断面図である。

【図8】第２工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】ナイフブレードモデルの応力の一例を示すコンター図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態が図面に基づき説明される。図面は、発明の内容の理解を助けるために、誇張表現や、実際の構造の寸法比とは異なる表現が含まれることが理解されなければならない。また、各実施形態を通して、同一又は共通する要素については同一の符号が付されており、重複する説明が省略される。さらに、実施形態及び図面に表された具体的な構成は、本発明の内容理解のためのものであって、本発明は、図示されている具体的な構成に限定されるものではない。

【0012】

［コンピュータ］
本実施形態の加硫金型のナイフブレードの設計方法（以下、単に「設計方法」ということがある。）には、コンピュータ１が用いられる。図１は、加硫金型のナイフブレードの設計方法を実行するためのコンピュータ１の一例を示す斜視図である。

【0013】

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、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。

【0014】

［加硫金型］
図２は、加硫工程の一例を説明する部分断面図である。タイヤ２は、慣例に従い、未加硫の生タイヤ３が加硫成形されることによって製造される。ここで、未加硫とは、完全な加硫に至っていない全ての態様を含むもので、いわゆる半加硫の状態はこの「未加硫」に含まれる。加硫成形には、加硫金型５が用いられる。

【0015】

本実施形態の加硫金型５は、例えば、トレッド成形面６ｓを有するトレッド成形型６と、サイドウォール成形面７ｓを有する一対のサイドウォール成形型７、７とを含んで構成されている。これらのトレッド成形型６及びサイドウォール成形型７、７が嵌め合わされることにより、タイヤ２の外面２ｓを成形しうる成形面５ｓが形成される。

【0016】

トレッド成形型６は、タイヤ周方向に分割された複数のセグメント８を含んで構成されている。図３は、図２のトレッド成形型６の軸心（図示省略）と直交する方向の部分断面図である。

【0017】

［セグメント］
各セグメント８は、従来と同様に、弧状（タイヤ半径方向外側に凸となる円弧状）に形成されている。各セグメント８は、タイヤ放射方向内外に移動可能に設けられている。

【0018】

セグメント８の成形面８ｓには、タイヤ２の溝１１を形成するための突起９（図２及び図３に示す）と、サイピング１２を形成するためのナイフブレード１０（図３に示す）とが設けられている。図３に示されるように、ナイフブレード１０は、タイヤ周方向に複数設けられており、セグメント８の成形面８ｓからタイヤ２（生タイヤ３）に向かって突出している。本実施形態の各ナイフブレード１０の突出方向Ｄ２は、タイヤ半径方向と平行に設定されているが、交差する方向であってもよい。

【0019】

図２に示されるように、加硫成形時では、加硫金型５の内部に生タイヤ３が挿入された後に、図３に示した各セグメント８（トレッド成形型６）が、タイヤ半径方向の内側に移動される。これにより、セグメント８が環状に連結されたトレッド成形型６が組み立てられ、タイヤ２のトレッド面を成形しうるトレッド成形面６ｓが形成され、生タイヤ３が加硫成形される（加硫状態）。ナイフブレード１０は、未加硫のトレッドゴム４に押し込まれる。これにより、トレッドゴム４には、サイピング１２が形成される。

【0020】

加硫成形終了後には、各セグメント８を、タイヤ半径方向の外側に移動させることにより、加硫金型５が開かれる（離型状態）。これにより、トレッドゴム４からナイフブレード１０が抜き取られ、サイピング１２が形成されたタイヤ（仕上がりタイヤ）２が取り出される。このとき、ナイフブレード１０は、トレッドゴム４との接触（摩擦）及び／又は曲げモーメントを受ける場合がある。

【0021】

本実施形態では、セグメント８の移動方向Ｄ１と、ナイフブレード１０の突出方向Ｄ２との角度（以下、単に「引き抜き角度」ということがある。）θ１が異なる複数のナイフブレード１０が含まれている。この引き抜き角度θ１が大きくなるほど、ナイフブレード１０とトレッドゴム４との接触（摩擦）及び／又は曲げモーメントが大きくなり、損傷する場合がある。

【0022】

上記のような損傷を防ぎうるナイフブレード１０を設計するには、例えば、ナイフブレード１０の設計変更（例えば、ナイフブレード１０の形状、配置及び材質等を変更）、試作、及び、評価が繰り返し行う必要があり、多くの時間とコストが必要となる。

【0023】

［加硫金型のナイフブレードの設計方法］
本実施形態の設計方法では、上記のような設計に要する時間やコストの増大を抑制するために、コンピュータ１（図１に示す）を用いて、ナイフブレード１０が設計される。図４は、加硫金型のナイフブレードの設計方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図５は、トレッドゴムモデル１５及びセグメントモデル１９の一例を示す斜視図である。

【0024】

［トレッドゴムモデル入力工程］
本実施形態の設計方法では、先ず、トレッドゴムモデル１５が、コンピュータ１（図１に示す）に入力される（工程Ｓ１）。工程Ｓ１では、ナイフブレード１０に対応するサイピング１２が形成されたトレッドゴム４（図３に示す）が、数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素Ｆ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）で離散化される。これにより、工程Ｓ１では、サイピング１６を有するトレッドゴムモデル１５が設定される。トレッドゴム４の輪郭等は、例えば、タイヤ２の設計因子（ＣＡＤデータ）に基づいて特定されうる。数値解析法としては、例えば有限要素法、有限体積法、差分法又は境界要素法が適宜採用できるが、本実施形態では有限要素法が採用される。

【0025】

要素Ｆ（ｉ）には、例えば、４面体ソリッド要素、５面体ソリッド要素、又は、６面体ソリッド要素などが用いられる。各要素Ｆ（ｉ）は、複数の節点１７を有している。各要素Ｆ（ｉ）には、要素番号、節点１７の番号、及び、節点１７の座標値などの数値データが定義される。さらに、各要素Ｆ（ｉ）には、図２に示したトレッドゴム４の材料特性（例えば、弾性率、ポアソン比、密度等）などの数値データが定義される。

【0026】

本実施形態のトレッドゴムモデル１５では、図２及び図３に示したトレッドゴム４のうち、タイヤ周方向の一部分のみがモデリングされている。これにより、本実施形態の設計方法では、計算対象の要素Ｆ（ｉ）の個数を少なくできるため、計算時間の増大を防ぐことができる。なお、トレッドゴムモデル１５は、このような態様に限定されるわけではなく、例えば、タイヤ周方向の全周に亘ってモデリングされてもよい。トレッドゴムモデル１５は、コンピュータ１に記憶される。

【0027】

［セグメントモデル（ナイフブレードモデル）入力工程］
次に、本実施形態の設計方法では、ナイフブレードモデル１８を有するセグメントモデル１９が、コンピュータ１（図１に示す）に入力される（工程Ｓ２）。本実施形態の工程Ｓ２では、図３に示したナイフブレード１０及びセグメント８の設計因子に基づいて、ナイフブレード１０が設けられたセグメント８が、数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素Ｇ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）で離散化される。これにより、工程Ｓ２では、ナイフブレードモデル１８を有するセグメントモデル１９が設定される。ナイフブレード１０及びセグメント８の設計因子は、例えば、ＣＡＤデータなどで特定されうる。

【0028】

要素Ｇ（ｉ）には、例えば、要素Ｆ（ｉ）と同様のものが用いられうる。各要素Ｇ（ｉ）には、要素番号、節点２０の番号、及び、節点２０の座標値などの数値データが定義される。さらに、各要素Ｇ（ｉ）には、図３に示したセグメント８やナイフブレード１０の材料特性（例えば、弾性率、ポアソン比、密度等）などの数値データが定義される。

【0029】

本実施形態では、セグメントモデル１９の厚さが小さく（本例では、板状に）設定されている。さらに、本実施形態のセグメントモデル１９は、トレッドゴムモデル１５に対応するように、タイヤ周方向に配された複数のセグメント８（図５に示す）のうち、タイヤ周方向の一部分のみがモデリングされている。これにより、計算対象の要素Ｇ（ｉ）の個数を少なくできるため、計算時間の増大を防ぐことが可能となる。なお、セグメントモデル１９は、このような態様に限定されるわけではなく、例えば、実際のセグメント８と同一の厚さに設定されてもよいし、全てのセグメント８がモデリングされてもよい。ナイフブレードモデル１８及びセグメントモデル１９は、コンピュータ１（図１に示す）に記憶される。

【0030】

［第１工程］
次に、本実施形態の設計方法では、コンピュータ１（図１に示す）が、トレッドゴムモデル１５のサイピング１６内に、ナイフブレードモデル１８を嵌め込んで、トレッドゴムモデル１５とセグメントモデル１９とを疑似加硫状態に位置合わせする（第１工程Ｓ３）。本実施形態において、「疑似加硫状態に位置合わせする」とは、図３に示した実際の加硫状態でのトレッドゴム４とセグメント８との相対位置に基づいて、トレッドゴムモデル１５とセグメントモデル１９との位置合わせすることである。本実施形態の第１工程Ｓ３では、加硫状態の計算（例えば、ゴム流れなど流動計算等）が省略されるため、計算時間の増大を抑制しうる。図６は、疑似加硫状態の一例を説明する断面図である。図６では、要素Ｆ（ｉ）及びＧ（ｉ）が省略されており、トレッドゴムモデル１５の外面側が色付けされている。

【0031】

本実施形態の第１工程Ｓ３では、先ず、トレッドゴムモデル１５のサイピング１６内に、ナイフブレードモデル１８が嵌め込まれる。次に、第１工程Ｓ３では、トレッドゴムモデル１５とセグメントモデル１９との相対位置（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の座標値）が、図３に示した加硫状態でのトレッドゴム４とセグメント８との相対位置に合わせられる。これにより、第１工程Ｓ３では、トレッドゴムモデル１５とセグメントモデル１９とが疑似加硫状態に位置合わせされる。

【0032】

第１工程Ｓ３では、ナイフブレードモデル１８をサイピング１６内に嵌め込むのに先立ち、トレッドゴムモデル１５とナイフブレードモデル１８とのすり抜けを防ぐ接触条件が、無効に設定されていてもよい。これにより、ナイフブレードモデル１８は、トレッドゴムモデル１５をすり抜けることができるため、サイピング１６内にスムーズに嵌め込まれうる。なお、ナイフブレードモデル１８がサイピング１６内に嵌め込まれた後は、接触条件が有効に設定される。

【0033】

［第２工程］
次に、本実施形態の設計方法では、コンピュータ１が、疑似加硫状態のセグメントモデル１９を、トレッドゴムモデル１５からトレッド半径方向の外側に移動させて疑似離型状態を得る（第２工程Ｓ４）。本実施形態において、「疑似離型状態を得る」とは、実際の離型状態でのトレッドゴム４とセグメント８との相対位置（図示省略）に基づいて、セグメントモデル１９を、トレッドゴムモデル１５から移動させた状態を得ることである。したがって、第２工程Ｓ４では、実際のセグメント８の移動方向Ｄ１（図３に示す）に基づいて、セグメントモデル１９の移動が計算される。図７は、疑似離型状態の一例を説明する断面図である。図７では、セグメントモデル１９を二点鎖線で示される位置まで移動させた状態が、疑似離型状態として特定される。

【0034】

セグメントモデル１９の移動方向Ｄ１と、ナイフブレードモデル１８の突出方向（即ち、図３に示したナイフブレード１０の突出方向Ｄ２）とが平行でない場合には、ナイフブレードモデル１８が、トレッドゴムモデル１５に接触する。このような接触により、第２工程Ｓ４では、トレッドゴムモデル１５及びナイフブレードモデル１８の変形計算が行われる。

【0035】

トレッドゴムモデル１５及びナイフブレードモデル１８の変形計算は、図５に示した各要素Ｆ（ｉ）、Ｇ（ｉ）の形状及び材料特性などをもとに、各要素Ｆ（ｉ）、Ｇ（ｉ）の質量マトリックス、剛性マトリックス、及び、減衰マトリックスがそれぞれ作成される。さらに、これらの各マトリックスが組み合わされて、全体の系のマトリックスが作成される。そして、前記各種の条件を当てはめて運動方程式が作成され、これらが微小時間（単位時間Ｔ（ｘ）（ｘ＝０、１、…））毎に計算される。これにより、トレッドゴムモデル１５及びナイフブレードモデル１８の変形計算が行われる。

【0036】

トレッドゴムモデル１５及びナイフブレードモデル１８の変形計算には、例えば、LSTC社製の LS-DYNA などの市販の有限要素解析アプリケーションソフトが用いられる。なお、単位時間Ｔ（ｘ）は、求められるシミュレーション精度に応じて、適宜設定される。

【0037】

図８は、第２工程Ｓ４の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態の第２工程Ｓ４では、図７に示されるように、セグメントモデル１９を移動させる工程Ｓ４１、ナイフブレードモデル１８に作用する物理量を計算する工程Ｓ４２、及び、疑似離型状態が得られたか否かを判断する工程Ｓ４３が実施される。これらの工程Ｓ４１～Ｓ４３は、単位時間Ｔ（ｘ）に実施される。

【0038】

本実施形態の工程Ｓ４１では、セグメントモデル１９の移動方向Ｄ１に沿った移動により、トレッドゴムモデル１５とナイフブレードモデル１８との接触に伴う変形計算が行われる。工程Ｓ４２では、工程Ｓ４１での変形計算に基づいて、図５に示したナイフブレードモデル１８の各要素Ｇ（ｉ）に作用する物理量が計算される。物理量は、ナイフブレード１０の損傷を評価可能なものであれば、適宜設定される。本実施形態の物理量は、ナイフブレードモデル１８の応力である。図９は、ナイフブレードモデル１８の応力の一例を示すコンター図である。ナイフブレードモデル１８の応力が大きい箇所において、ナイフブレード１０（図３に示す）が損傷しやすいと評価することができる。

【0039】

工程Ｓ４３において、疑似離型状態（図７で二点鎖線で示す）が得られたと判断された場合（工程Ｓ４３で、「Ｙ」）、第２工程Ｓ４の一連の処理が終了する。一方、工程Ｓ４３において、疑似離型状態が得られていないと判断された場合（工程Ｓ４３で、「Ｎ」）、単位時間を一つ進めて（工程Ｓ４４）、工程Ｓ４１～工程Ｓ４３が再度実施される。このように、本実施形態の第２工程Ｓ４では、セグメントモデル１９を疑似加硫状態（図６に示す）から疑似離型状態（図７に示す）に移動させて、その移動中に作用するナイフブレードモデル１８の物理量を、単位時間Ｔ（ｘ）ごとに計算することができる。物理量は、コンピュータ１（図１に示す）に記憶される。

【0040】

次に、本実施形態の設計方法では、コンピュータ１（図１に示す）が、物理量を、予め定められた許容値と比較する（工程Ｓ５）。許容値は、例えば、ナイフブレード１０（図３に示す）の損傷の有無を評価できるものであれば、適宜設定されうる。本実施形態の許容値は、ナイフブレード１０に用いられる材料の許容応力が設定される。

【0041】

本実施形態の工程Ｓ５では、ナイフブレードモデル１８の各要素Ｇ（ｉ）において、疑似加硫状態（図６に示す）から疑似離型状態（図７に示す）へ移動中に計算された最大の応力が、許容値以下であるか否かが判断される。

【0042】

工程Ｓ５において、物理量が許容値以下であると判断された場合（工程Ｓ５で、「Ｙ」）、ナイフブレード１０の設計因子（即ち、ナイフブレードモデル１８の形状、配置及び材質等）に基づいて、ナイフブレード１０が設計及び製造される（工程Ｓ６）。

【0043】

一方、工程Ｓ５において、物理量が許容値を超えていると判断された場合（工程Ｓ５で、「Ｎ」）、ナイフブレード１０の設計因子が変更され（工程Ｓ７）、工程Ｓ１から工程Ｓ５が再度実施される。変更される設計因子としては、例えば、ナイフブレード１０（ナイフブレードモデル１８）の形状、配置及び材質等が含まれる。

【0044】

このように、本実施形態の設計方法では、セグメントモデル１９を、疑似加硫状態（図６に示す）から疑似離型状態（図７に示す）に移動させて、ナイフブレードモデル１８に作用する物理量が計算されうる。したがって、本実施形態の設計方法は、その物理量に基づいて設計因子を適切に変更できるため、損傷を防ぐことが可能なナイフブレード１０を確実に設計することができる。

【0045】

本実施形態の設計方法では、ナイフブレードモデル１８に作用する物理量が許容値以下になるまで、ナイフブレード１０の設計因子が変更されている。このため、本実施形態の設計方法では、耐久性の高いナイフブレード１０を確実に設計することができる。

【0046】

本実施形態の設計方法では、ナイフブレード１０を実際に試作する等を繰り返すことなく、ナイフブレードモデル１８の設計因子を変更しながら、ナイフブレードモデル１８に作用する物理量を、コンピュータ１を用いて計算することができる。したがって、本実施形態の設計方法は、ナイフブレード１０を効率よく（即ち、短時間かつ低コストで）設計することができる。

【0047】

さらに、本実施形態の設計方法では、加硫金型５（図２に示す）の全体をモデル化しなくても、ナイフブレードモデル１８に作用する物理量を計算することができ、ナイフブレード１０の耐久性を評価できる。したがって、本実施形態の設計方法では、計算時間を大幅に短縮することができる。

【0048】

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【実施例0049】

従来の手順に基づいて（即ち、図４及び図８の手順を用いずに）、ナイフブレードが設計及び製造された（比較例）。

【0050】

一方、図４の手順に基づいて、タイヤの加硫金型を構成する弧状のセグメントに設けられたナイフブレードが設計された（実施例）。実施例では、従来例のナイフブレードの設計因子に基づいて、初期のナイフブレードモデルが設定された。次に、実施例では、図８の手順に基づいて、ナイフブレードモデルに作用する物理量が計算され、物理量が予め定められた許容値以下となるまで、ナイフブレードの設計因子が変更された。そして、物理量が許容値以下となった設計因子に基づいて、ナイフブレードが製造された。

【0051】

そして、実施例及び比較例のナイフブレードを用いて、生タイヤがそれぞれ加硫成形された。そして、それらのナイフブレードに損傷が生じるまでのタイヤの本数、及び、損傷箇所が目視にて確認された。共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ：２９５／８０Ｒ２２．５
ナイフブレード（比較例）のタイヤ半径方向の長さ：１７．５mm

【0052】

比較例では、３０本のタイヤを加硫した後に、ナイフブレードに損傷が生じた。そして、比較例のナイフブレードに損傷（割れ）が生じた箇所は、実施例の初期のナイフブレードモデルにおいて、物理量が許容値を超えた箇所と一致した。

【0053】

一方、実施例では、１０００本のタイヤを加硫した後でも、ナイフブレードに損傷が生じなかった。したがって、実施例は、比較例に比べて、損傷を防ぐことが可能なナイフブレードを設計することできた。

【符号の説明】

【0054】

Ｓ１ トレッドゴムモデルを入力する工程
Ｓ２ セグメントモデルを入力する工程
Ｓ３ 第１工程
Ｓ４ 第２工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】