CN100367282C - 设计轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设计轮胎的方法，轮胎包括多个结构部件，在尺寸、组成或在所述轮胎横断面内位置的各个方面，这些结构部件之间是互不相同的，所述横断面是由一径向外轮廓和一径向内轮廓围成的，每一结构部件都包括一种基本构件，且所述结构部件中的一个包括至少一胎体帘布层，其沿一预定的轮廓设置在所述横断面内，所述方法包括步骤：基于一组预先确定的尺寸边界条件，确定出至少一个所述轮廓；基于所述结构部件的预定尺寸数值而确定出所述轮胎的其余轮廓；在由所述外轮廓和内轮廓围成的所述轮胎横断面内，确定出所述结构部件的形状；以及用一基本构件对各个形状进行填充，其中，结构部件的类型取决于由所述形状限定的结构部件的功能。

Description

设计轮胎的方法

技术领域

本发明涉及一种借助于计算机和信息数据库来设计和制造轮胎的方法。

尤其是，本发明所涉及的方法是用来设计和制造具有给定性能特征的轮胎，通过此方法，能利用轮胎各结构部件之间的一组相关关系而确定出各个所述轮胎结构部件的尺寸，其中所述的那组相关关系是与所述轮胎所要求的性能特性有关联的。

本发明还涉及一种用于设计、制造一轮胎产品系列的方法，通过此方法，在一参考轮胎的基础上可自动计算出所述轮胎系列的尺寸特性参数，其中，通过利用一组相关关系而能自动地改变参考轮胎的结构(这样的方法也被简称为“参数化法”)，其中的相互关系是指所述参考轮胎的结构部件与所述轮胎产品系列中轮胎上对应结构部件之间的关系。

利用上面提到的相关关系组，可从参考轮胎的尺寸参数得到所述系列中所述轮胎的结构部件的尺寸参数，这些轮胎的特征体现于：相对于所述的相关关系组，具有相同或不同的尺寸，并具有类似或不同的性能特性。

另外，本发明还涉及一种用于设计、制造轮胎的集成化方法，通过此方法，不同设计阶段的结果能自动转化为轮胎组装机的操作指令。

本发明还设计这样一种轮胎设计方法：在该方法中，设计阶段至少是部分地由从一电讯网络(互联网)接收到的信息或请求决定的，此过程最好是实时进行的，其中的电讯网络将轮胎制造商的处理系统(服务器系统)与客户的处理系统(客户系统)接口相连。

尤其是，本发明涉及一种用于设计轮胎的方法，在该方法中，所述信息包括客户从一选项列单中而选挑出的请求，其中的选项列单涉及轮胎的尺寸和/或性能要素，所述列单是由制造商提供的。

背景技术

如所公知的那样，在并非最新出现的轮胎设计系统中，根据一组预先设定的尺寸边界条件和性能特性来对轮胎进行设计，其中的性能特性是根据客户的要求而确定出的，并由设计工程师借助于其个人的经验和技术知识来进行处理，直到最后形成一制作明细规格书，该明细规格书基本上是由一明细表构成的，此明细表列出了新型轮胎所有组成部件(即为半成品)的结构规格，并限定了几何尺寸、所用的材料以及加工方法。

在该明细表的基础上，由工作单元(即工厂)提供必要的材料、机器和设备，并按照预定的工序制造出各个半成品，将这些半成品组装到一起就可以形成一个粗完工轮胎。在特定的模具中对粗完工的轮胎进行硫化，这将使轮胎具有一定外观。然后，再对轮胎执行一系列的检验，进而批准将其发售。

最近，已出现了借助于计算机来进行轮胎设计的方案。

第5710718号美国专利中描述了一种设计轮胎的方法，其包括如下的步骤：

-对一基础轮胎模型进行识别，该轮胎型号是由一横断面结构来代表的，该横断面是指所述轮胎在带有其所有结构部件时的横断面；

-选取多个物理基准参数，用于评价所述轮胎的性能特性；

-选取能限定所述轮胎整体尺寸、横截面形状以及结构的尺寸数值，并选取多个物理参数；

-针对所述的尺寸数值而确定出基础模型横断面内各个结构部件的最大偏差范围，以便于对所述参数执行最优化的计算；

-通过优化计算，不断改变最大偏差范围的数值，直到能获得所述物理参数的最优解为止，该最优解应与所述基准数值相当；

-在最大偏差范围的基础上对轮胎重新进行设计，这样就使所述基准参数达到最优。

专利申请EP 953834中也描述了一种用于设计轮胎的方法，在该方法中，首先是要构造出一基础轮胎模型。对所述基础模型应用第一组变量，并用这些变量确定出此型号所针对轮胎的接地面积的各种状况。将这些状况条件与所述接地面积对应状况的预定值进行比较，来检查所对比的两组状况条件是否收敛一致。如果没有收敛，则对变量组进行递增，从而使型号所代表轮胎的接地面积具有新的状况，一直执行这样的过程，直到使求得的数值能收敛向设定的状况值。

此处所考虑的变量组包括：基础模型所针对的轮胎的潜在磨损、作用在所述轮胎上的径向载荷以及轮胎的充气工作压力。

申请人已发现：在上述的现有技术中，设计新型轮胎的过程包括步骤：选择一基础轮胎模型；预先设定新型轮胎的各种状况、代表某项预定性能的边界条件或者预定的性能特征；然后，利用随后的近似值而获得另一个轮胎型号，该型号符合在设计阶段开始时所预定的边界条件；重复执行对所述基础模型进行改动以及相应地进行验证的过程。

最近，申请人已研发出一种用于制造轮胎的新方法，该方法能取消现有技术中所用的半成品，这些半成品例如为胎面、胎壁条带、胎体帘布层、带束层条带以及胎圈钢丝等，此处只列出这些半成品中的一少部分。在本发明中，仅用三种不同类型的基本构件就可取代所有这些半成品，这三种基本构件对于任何型号的轮胎都基本是相同的，且可利用这三种基本构件在一环面支撑体上直接形成制造轮胎所用的各个结构组成部件。此三种构件分别为复合物、增强帘线以及一种涂胶纤维条(带)，其中的纤维条是由一种扁平复合物构成的，该复合物包括两层或多层增强帘线。

如在专利文件EP 664232中所描述的那样：本领域的普通技术人员可根据他/她个人的不同经验以及可获得的工程知识而采用不同数目的基础构件，这些基础构件例如只包括复合物和增强帘线。

需要指出的是：在本文的描述中，“增强帘线”一词既指代单股的线绳，也指代由多股所述线绳以公知方式拧绞在一起而形成的帘线。

上述的环面支撑体在下文将被称作鼓筒，其是一个可折叠的刚性支撑体，当轮胎制作完成后，该支撑体可从轮胎中取出，且该支撑体的径向外轮廓最好能与粗完工轮胎的径向内轮廓相适配。

除了在特殊情况之外，轮胎通常要包括几种不同类型的复合物，例如为八种复合物。增强帘线可用织物(通常为人造纤维、尼龙或Kevlar^TM[凯夫拉尔])或金属来制造，尤其是可用高拉伸性的钢线绳来构成帘线，其中，钢绳所用钢材的高拉伸性也即预示着其具有很高的含碳量。条带构件也可以用织物或金属来制成，这具体取决于条带中所含帘线的类型。申请人推荐采用含2到10层帘线的条带构件。

申请人已对组装轮胎的工艺过程作了改动，这些改动基本上体现为取消了某些步骤，这些步骤包括：平行于组装鼓筒轴线的直接移动、对胎体帘布层端部的翻折或者将胎壁贴附到胎体上，上述的平行移动例如是对胎圈钢丝的定位移动，上述只是列出了最为重要的一些步骤。

轮胎的这种新组装工艺过程是这样执行的：通过两种形式的运动或这两种运动的组合运动在上述鼓筒上敷设构件，其中的构件用于形成轮胎的各个结构部件(这些部件大体上对应于现有技术中用半成品制成的各种部件)，其中的两种运动也即是指：在指向鼓筒转动轴线方向上的径向敷设，以及绕鼓筒轴线在其表面上转动执行的周向敷设。

更确切来讲，设置到所述鼓筒上的基本构件是长条连续部件的形式。在一优选实施例中，径向敷设的构件要在事先被切割成具有预定尺寸的分段，而周向敷设的构件则是在缠绕到鼓筒上之后才被切断的。

这些基本构件的横截面尺寸最好是小于所要构制的结构部件的尺寸，且除了帘线之外，构件的形状最好是基本上为矩形。

更具体来讲，鼓筒是以悬臂梁的形式由一机械臂支撑着，该机械臂最好是具有七个转动自由度的拟人型机械臂，通过机械臂的平动和/或转动，可将鼓筒相对于基本构件的供送位置定向在任意的位置上。

通常，在此过程中，构成一层或多层胎体帘布层以及带束层的条带构件部分是通过径向移动敷设到支撑体上的，而扁平复合物和定向为0°的增强帘线则是通过回旋的周向移动来进行敷设的。

优选的是：扁平复合物是在受到拉伸力作用而处于被拉伸状态下进行敷设的，其相对于其原始长度的拉伸率在30％到70％之间，具体数值取决于复合物的组成成分。

具体来讲，胎体帘布层和带束层是这样来构成的：通过使所述鼓筒作步进的转动，并在鼓筒周向上连续地敷设所述预切割成的条带部分。条带的宽度、以及每敷设一个条带部分之后鼓筒必须要执行的转角都是事先设定的，在制造带束层的情况下，还要事先设定鼓筒转动轴线与条带轴线之间的相对夹角。

在专利文件EP 664232中所公开的不同工艺过程中，通过绕所述鼓筒的环形表面作一种连续交变的运动，同时还使鼓筒绕其轴线转动，而将径向敷设构件径向布置到鼓筒上。与这种技术相关，可利用一种体积控制注塑工艺来敷设这种仅由复合物构成的结构部件。

申请人已弄清：由于各种类型轮胎的基本构件在总体上是类似的，所以当对所要制造的各种型号轮胎进行规划时，上述包括径向和周向运动的工艺过程能具有非常高的生产柔性，这样就可以制出一个轮胎产品系列，在该产品系列中，各个轮胎与其前一个轮胎都是不同的。

事实上，在此情况下，对于各种轮胎，只有鼓筒的转动圈数以及径向敷设构件的轴向延伸长度是不同的，其中，鼓筒的转动是为了在周向上敷设构件。

申请人现在已发现：在轮胎的设计过程中，上述的轮胎制造方法-即通过径向运动、周向运动以及这两种运动的组合运动来对构件进行敷设的方法也是具有很大的生产柔性的。另外，申请人已发现这种方法还存在这样的可能性：优选地在一基准轮胎的结构的基础上，自动完成对其它具有相同或不同尺寸、性能特性的轮胎的设计，在下文中，将把所述基准轮胎称为“原型”。本发明还适用于其它不同的轮胎制造方法。

申请人已经认识到：用横截面积很小的扁平复合物来形成轮胎的结构部件能克服现有技术的一主要局限性，其中，扁平复合物的小横截面尺寸也就是指其尺寸是所针对的结构部件最终横截面尺寸的几分之一。现有技术中，由于在尺寸方面需要用单独的一组半成品来形成轮胎的结构部件，从而就使得结构部件自身在尺寸方面不能成为一连续函数。

申请人在分析了按照上述方法设计出的一组原型之后发现：轮胎工作性能(例如与高速行驶稳定性相关的舒适度或对湿路面的抓地性能)的类型和程度与特定的一些相关性有关，这些相关性涉及轮胎中所述各结构部件给定尺寸值之间的关系。

申请人已经认识到、并根据经验判断出：对于结构尺寸与轮胎原型不同的轮胎，只要保持所述的那些相关性不变，就能使所述轮胎工作性能的类型和等级程度与上述原型保持一致。

申请人已经认识到、并根据经验判断出：对于结构尺寸与轮胎原型相同或不同的轮胎，只要改变所述的那些相关性，就能使所述轮胎工作性能的类型和等级程度不同于轮胎原型。根据申请人提出的本发明，在最为复杂的情况下，将轮胎结构与某种给定工作性能联系起来的那组相关性如果是已知的，则就可以将至少一种轮胎原型的限定结构(即尺寸数值)自动转换为其它轮胎的限定结构，其中，所述其它轮胎的尺寸是与轮胎原型的尺寸不同的，且其所需要的性能特征与原型也是不同的。

申请人已经发现：如果获得几组相关关系，并知晓了与各个相关性组对应的性能特征，则设计工程师就可以在一具有已知结构的原型的基础上，为各种不同于原型的轮胎自动地确定出最适于实现所需性能的结构。

在本发明的上下文中，可这样来理解词语“轮胎结构”：其主要是指能表征轮胎横断面的一组几何形态和材料。在本文中，各个结构部件的几何形态是通过数学函数-优选为数学函数组而相互关联起来的。已经发现：在对轮胎的特定性能特征进行优化时，数学函数组是有效的。

以这样的方式，轮胎的设计过程就不需要确定描述轮胎结构的几何参数绝对值，而是要确定出“函数”规则，利用这些规则，就可根据一组给定类别的性能特征，而将所述的几何形态相互联系起来。

利用数学计算来进行数值模拟、或通过寻得经验诀窍，就可以对所述的函数相关规则进行验证，其中的数学计算例如为有限元分析计算。

另外，根据本发明，设计过程还能从一给定轮胎结构的几何参数的绝对值换算出一不同轮胎结构的几何参数的绝对值。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种设计轮胎的方法，其中轮胎包括多个结构部件，在尺寸、组成(即由何种材料制成)、或在所述轮胎横断面内的位置等这些方面，这些结构部件之间是互不相同的，所述横断面是由一径向外轮廓和一径向内轮廓围成的，每一结构部件都包括一种基本构件，所述方法包括步骤：

-预先设定所述两轮廓中的至少之一；

-基于所述结构部件的预定尺寸数值而形成另一个轮廓；

-在由所述外轮廓和内轮廓围成的所述轮胎横断面内，形成所述结构部件的形状(即横断面轮廓)；

-用相应的基本构件(即组成构件)对所述每个形状进行填充，优选的是：通过将所述基本构件的横剖面进行相互叠置或紧邻布置而完成填充。

优选的是：某个所述结构部件包括至少一层胎体帘布，其沿一预设的轮廓设置在所述横断面内。该胎体帘布层轮廓的位置可基于所述内轮廓或外轮廓之一而确定出，并与其它结构部件的出现和位置相一致。作为备选方案，也可以首先设定该胎体帘布层的轮廓，并与其它结构部件的出现和位置相协调地确定内轮廓和外轮廓的位置。

所述设计方法最好能将一第一组绝对参数与各个所述结构部件联系起来。优选的是，所述方法能将一组可被改变的第二组参数与所述的各个结构部件联系起来。更为优选的是，所述绝对参数限定了所述结构部件的尺寸数值。作为备选方案-或者是作为另加的方案，这些参数限定了制造所述结构部件的材料的化学特性和物理特性。

优选的是，本发明计算出至少一个所述的尺寸数值，该数值作为所述至少一层胎体帘布的轮廓与所述外轮廓或内轮廓之间距离的函数，是可以被改变的。

优选的是，所述方法计算出至少一个所述尺寸数值，通过应用预定的一组函数相关性可对该尺寸数值进行改动。

根据本发明的另一方面，根据本发明的方法包括步骤：确保在轮胎所述横断面内的所述至少一层胎体帘布轮廓的至少一个部分满足如下的条件：

ρ·y＝常数

(式中，ρ为曲率半径，y为轮廓上点距离安装直径的距离)

优选的是，所述方法考虑到了这样的情况：至少应当在所述轮胎横断面的侧壁部分满足所述条件。

优选的是，根据本发明的方法还考虑到这样的情况：所述至少一层胎体帘布的所述轮廓应当对应于所述轮胎在充气后的状态。

优选的是，根据本发明的方法考虑到了这样的情况：确定所述轮胎所述径向外轮廓的步骤包括预先确定至少一个尺寸边界条件的步骤，其中的尺寸边界条件是从一组条件中选出的，这组条件包括所述轮胎的安装直径、外直径、侧壁高度以及最大弦长。

根据本发明的一个方面，本发明涉及这样的事实：所述填充步骤是通过对各个结构部件的多个所述基本构件横断面进行定位(使各个横断面相互紧邻排列或相互叠置)来进行的。

优选的是，所述定位过程产生出一些指令，这些指令用于制造与各种形状相关联的结构部件。

仍为优选方案的是，所述制造指令包括内容：相对于制造设备上的一个空间基准点，对所述基本构件横断面内的点进行定位，并相对于一基准轴线对所述横断面轮廓的至少一个部分进行定向，基准轴线优选为装配鼓筒的转动轴线。

根据本发明的另一方面，本发明涉及这样的事实：所述定位步骤是由至少一项相关性支配的，该相关性是构成所述轮胎的所述结构部件中的至少两个部件的几何尺寸之间的相关关系。

优选的是，可将如下的参数对代入互相关联式中，这些参数对可相互替换，也可以相互结合，这些参数对包括：胎面宽度与胎壁高度；胎壁高度与胎面曲率；胎边填充体的高度与胎壁的高度；以及胎体半径与胎面半径。这些相关关系可被合并成几组，每一组相关关系都表征了轮胎性能特征的一种不同类别。

优选的是，对于尺寸不同的一个轮胎，在固定了其所述几何尺寸中的一个或多个数值之后，所述至少一个相关关系从给定的尺寸中确定出具有不同尺寸轮胎的对应的所述几何尺寸数值。

优选的是，用来确定不同尺寸轮胎的数值的所述过程是自动执行的。

根据本发明的一个方面，本发明涉及这样的事实：所述轮胎在结构上是由多个操作工序限定的，每一操作工序包括用于制造所述轮胎每一结构部件的制造指令或机器工作周期。

根据本发明的另一方面，本发明涉及这样的事实：所述尺寸边界条件中的至少一个条件或所述第一组数值中的绝对值是从客户的具体要求而得出的。

优选的是，客户的所述要求通过客户处理系统与制造商处理系统之间的在线连接而直接导入到所述的那组尺寸边界条件或所述第一组数值中。

根据本发明的又一方面，已经发现：利用一种轮胎设计方法，就可以通过计算机之间的通讯网络、公共网(例如互联网)、或专用网从客户接收关于某型轮胎的一组要求，这些要求包括尺寸和/或性能方面的要求，并响应于这些要求而确定出一合适的轮胎结构，并执行相对应的制造工序-此过程最好是实时进行的，从而就能制出一个或多个其特性能满足所述要求的轮胎，其中的轮胎设计方法基于这样的过程：在一些相关性方程的基础上，将一些预定的基本构件组织到一起而形成轮胎，其中的相关性方程满足预先选定的要求，并能形成对应的制造指令。

附图说明

在下文中，将参照附图对本发明的其它区别特征和优点作更为详细的描述，附图所示的仅是一个非限定的实施例。具体来讲，在附图中：

图1是对根据本发明的轮胎结构所作的局部横截面视图，图中具体表示了形成所述截面内部件的各个结构部件，所述截面是根据硫化模的轮廓而成型的；

图2表示了围成图1所示横截面的外轮廓和内轮廓，图中，内外轮廓形成在一装配鼓筒上；

图3表示了具有图1所示构造的轮胎的外轮廓，图中，特定点处的曲率半径用ρ代表，该位置点的相应高度用y指代；

图4是一基本构件的横截面视图，该基本构件是由一扁平复合物构成的；以及

图5表示了位于装配鼓筒上的一轮胎的一小部分横断面，图中表示出了一部分由图4所示基本构件敷设成的结构。

具体实施方式

图1是一径向剖面图，表示了一车用轮胎的总体结构，该轮胎是根据本发明而设计成的。

如传统的轮胎那样，该轮胎是由一内部中空的环面结构构成的，该结构通常被称为胎体，胎体包括多个被装配到一起的结构部件，并具有两个胎边，胎边是沿胎体的内圆周边缘形成的，用于将轮胎固定到一安装轮辋上。所述胎体首先包括至少一层胎体帘布以及至少一对环形的增强芯，其中的增强胎芯也被称为胎圈钢丝，它们安装在所述胎边内-也就是说每一胎边中具有至少一条胎圈钢丝，且在周向上是不可延伸的。

胎体帘布层包括一支撑结构件，该结构件是由织物帘线或金属帘线组成的，且帘布层的两端部边缘与对应的胎圈钢丝相对应，帘布层从一个胎边延伸向另一胎边，而形成所述的环面结构。

在所谓的径向型轮胎中，上述帘线所在的平面基本上通过轮胎的转动轴线，或只是略微偏离该轴线。

在胎体的冠面上设置了一个环形的顶部结构件，该结构也被称为带束层，其通常是由一层或多层涂胶的纤维带构成的，这些纤维带在径向上相互重叠，而形成所谓的“带叠”，且在该带叠上缠绕一由弹性体材料制出的胎冠，胎冠上模制有一定的胎纹形貌，以有利于轮胎与路面的滚动接触。另外，在胎体的两轴向相对侧上还设置了两个胎壁(侧壁)，它们是由弹性体材料制成的，且都在径向上从对应胎边的外边缘延伸向外侧。

对于所谓的无内胎型轮胎-即在工作过程中不需要使用内胎的轮胎，胎体的内表面通常还要内衬一层所谓的胎衬，所述胎衬也就是一层或多层不漏气的弹性体材料。最后，胎体上还包括其它的公知部件：例如增强件、扁带、填充体等，这些部件的数目和类型取决于所要制造轮胎的具体型号。

必须要指出的是：为便于本文的描述，词语“弹性体材料”应当被理解为总体上橡胶化合物的材料，也就是说，此类组合物是由至少一种聚合物基料形成的，该聚合物适于同增强填料和/或各种工艺添加剂相结合。

具体来讲，在图1所示的横断面内，从径向内侧向外侧依次表示出了某些上述结构部件：也就是说，第一胎衬层31和第二胎衬层32、胎体帘布层40中第一组条带部分41的端部、以及所述胎体帘布层中第二组条带部分42的端部。

另外，如图所示，在轮胎的胎边区域内，第一胎圈钢丝包括九匝帘线61，而第二胎圈钢丝则包括五匝帘线62。轮胎的冠面区域设置了一带叠，其包括相互叠置的一个设置在一个上的第一束带81和第二束带82。定向角为0°的尼龙帘线的第一层91覆盖了整个带束层，而定向角同样为0°的一对尼龙帘线层92则只覆盖带束层的端部区域。

胎冠94带有一底层93，胎冠设置在上述的各层结构上。

胎边区域还设置了一由抗磨蚀化合物组成的第一填充体95，且在胎边区域还设置了另外一对填充体96，填充体96是由高硬度系数的化合物制成的，这对填充体一个位于第一条带部分41和第二条带部分42之间，另一个位于第二条带部分42和抗磨蚀填充体95之间。从轮胎的胎边区域径向延伸向胎肩区域的一对胎壁97贴在胎体上，并与胎冠94的两侧边缘接触。

由于轮胎是一个回转体，所以只要限定了轮胎在横断面内的构造，就能限定轮胎的总体结构。

根据本发明，轮胎的横断面以及构成其结构部件的各种部件具有与它们相对应的一第一组尺寸绝对值和一第二组尺寸数值，其中的第二组尺寸数值是可改变的。

所述绝对值可从一可能的数值范围内进行选择，但一旦选定之后，对于同样的设计型号，这些数值就再不能改变了，原因在于这些数值限定了型号的尺寸边界条件和结构边界条件，因而必须要遵守。在轮胎的横断面内，这些绝对值例如是轮胎的外径、在充气过程中的最大弦长以及装配之间，也就是说，这些绝对值涉及轮胎的总体尺寸。

对于基本构件，绝对值例如为增强帘线的尺寸、条带的厚度以及扁带的横截面尺寸等。

具体来讲，对于基本构件，首先要选择预切割条带部分(例如胎体帘布层以及带束层上的部分)的宽度、以及扁带的宽度和高度，并根据这些数值，确定出用于供应弹性体材料的挤出机的挤注口的尺寸。

那些可被改变的数值是这样一些数值：可根据预定的相关性方程对其进行改变，以便于符合给定的相等条件。

对于轮胎的横断面，可被改变的数值例如是：胎面宽度、截面比值H/C(横截面高/最大弦长)、以及胎壁的高度和曲率。

对于轮胎的结构部件，可被改变的数值例如是：某些几何尺寸以及弹性体结构部件的尺寸和形状，其中的某些尺寸例如是条带的线性伸张长度。

每一型号轮胎与其它轮胎型号的区别主要体现为一组特征：即化学特征和物理特征、结构特征、尺寸特征和外观特征、以及独有的性能特征，其中的独有特征例如为易操控性、舒适性、路面抓地性、噪音性能等。

轮胎的化学及物理特征基本上取决于材料的类型和组成成分-尤其是制造弹性体材料所用的各种混合物的配方。结构特征主要是限定了轮胎中所用结构部件的数目和类型、以及这些部件在轮胎结构中的相互位置关系。

尺寸特征是指轮胎的几何测量值以及横断面轮廓(外径、最大弦长或宽度、胎壁的高度、高度/弦长比-即断面比值)，这些尺寸特征在下文中将简单地称为“尺寸”。外观特征通常包括：胎冠滚动表面上的刻型、制在轮胎上装饰性图案、各种文字或识别符号，图案文字等例如是制在轮胎胎壁上，在下文中，所有这些外观特征都将被称为“胎面花纹”-尽管这样来称呼并不严格。

在下文的描述中，为便于对本发明的介绍，还定义了如下的概念：

-轮胎型号：一种轮胎，其具有预定的尺寸、横断面内具有预定的结构部件、并具有预定的胎面花纹；

-胎体的充气轮廓：在轮胎充气到其标定工作压力、且在零载荷的条件下，在轮胎的横断面内沿胎体帘布层的中性层的轮廓；

-轮胎的造型轮廓：轮胎上与硫化模的轮廓相对应的外轮廓，在硫化步骤中，轮胎的外表面与硫化模的内轮廓相接触；

-轮胎的装配轮廓：轮胎的内轮廓，优选为与装配鼓筒的轮廓相对应的型面，在组装所述轮胎的过程中，轮胎的内表面与该鼓筒的轮廓相接触；

-胎体的均衡轮廓：在轮胎充气到其工作压力、且在零载荷的条件下，轮胎的横断面内沿胎体帘布层的中性层所作的轮廓，该轮廓满足如下的方式：

ρ·y＝K·p＝常数

其中，ρ、y的含义已在上述介绍过了，并在图3中有表示，p为充气压力值，K为一常数。

如果轮胎胎体的充气轮廓至少能沿其部分延伸长度而与均衡轮廓大体上重合，则在行驶过程中，该轮胎就能以最优的方式(具体来讲是最小的方式)来分散轮胎中由车辆和路面产生的应力。

现在假定需要设计一种新型轮胎，该轮胎的某一特定性能相比于每个轮胎都必须要具有的一组性能特征是主要的，例如，假如需要设计一行驶性能(即方向稳定性、抓地性、侧滑性、转向的响应性等)非常良好的轮胎，则其它诸如舒适性、噪音性、抗磨蚀性等的特征就不是很重要的了。为了描述上的便利，下文将把这样的轮胎定义为“定向操控的”。

在该实施例中，最好是用常规的技术来对胎面花纹进行设计和限定。设计工程师可基于如下的几个方面而选定出第一数值组(绝对值组)中的各个绝对值：其技术知识、个人经验、以及对已有轮胎结构的认识，且该已有轮胎结构已被定性证明能产生与所述具体性能同样好的效果；所述的第一组数值如上文提到的那样：包括尺寸、结构和功能方面的参数。

一第一数据输入掩码(mask)中存储了预定的尺寸参数，这些参数包括了用于限定至少一个所述轮廓(造型轮廓、装配轮廓或胎体轮廓)的重要参数。

在图1所示的实施例中，可根据轮胎的造型轮廓而获得轮胎的横断面。

可按照一种公知的方式发展出这样一种设计方法：优选的是，其通过将所述重要参数输入到所述第一数据输入掩码中，就可以自动地确定出轮胎的造型轮廓，在其中的第一数据输入掩码中，每项数据都被存储在对应的字段中。

这些与外轮廓有关的重要参数最好包括(如图3所示)：

-所要制造的轮胎的尺寸；

-轮胎所述外轮廓的最大尺寸(断面高度H，最大弦长C)

-在轮胎胎冠区域的外轮廓尺寸LC；

-在轮胎胎壁区域的外轮廓尺寸LF；

一轮胎胎边处的外轮廓尺寸LT。

上述关于轮胎胎冠、胎壁、胎边位置处外轮廓的重要参数导致将轮胎的整个外轮廓再细分成几段，每段轮廓都有其对应的曲率半径。具体来讲，在图3所示的实施例中，一第一胎冠区段的曲率半径为RC1，一第二胎冠区段的曲率半径为RC2，一胎肩区段的曲率半径为RS1，一第一胎壁区段的曲率半径为RF1，一第二胎壁区段的曲率半径为RF2，一胎边区段的曲率半径为RT。

结构参数包括：构成所要设计的轮胎型号的各结构部件的数目、类型和相互位置，以及各个结构部件的基本构件的特性。这些结构参数可由一第二数据输入掩码来确定。

具体来讲，在所述第二掩码中，定义了如下的信息：

一所应用的胎体帘布层的数目和结构组成，例如：第一层和第二层帘布是相互分开、还是并排设置，且各帘布层中的条带部分如何设置；

-带束层的数目，例如，设置了第一和第二两层束带；

-0°角帘线的层数，且每一帘线层中的匝数，例如，只设置了一层具有一定匝数的帘线，使得其能内衬着底部带束层的整个宽度；

-胎圈钢丝的数目和位置，以及每个胎圈钢丝中的匝数，例如，一第一胎圈钢丝贴接着第一组胎体部分，一第二胎圈钢丝贴接着第二组胎体部分；

-弹性体结构部件的形状和位置，其中的弹性体结构部件例如为胎冠、胎壁、抗磨蚀扁带。

对于各个所述的弹性体结构部件，还可以选择制造这些结构部件的弹性体材料。

根据本发明申请的一种备选模式，选定横断面的结构部件，并进行布置，且通过一程序确定出这些结构部件的尺寸，其中的程序是基于轮胎工作数据而得出的，这些数据例如为压力、所施加的载荷(或车辆的类型)、速度类别、性能类别等等。这些数据可由客户来提供。

功能参数包括：所要求的性能类别、以及与各个性能类别相关的相关性规则、一组相关性规则、或者方程。

例如，可从一组性能指标中选择所述的性能类别，其中的性能指标包括：高性能；舒适性；在干路面、湿路面、积雪路面、结冰路面或其它路面上行驶时的抓地性。

根据本发明，一个轮胎可具有几个与其相关的性能型号，每个性能型号都与其各自的一组相关性方程相关。在将这些不同的型号关联起来、或合并于同一轮胎的情况中，为了避免出现互不兼容的方程，要对一个或多个相关性方程进行改动，甚至将其删去。相应地，以这样的方式获得的轮胎的总体性能将是折衷的-但对于所要求的性能特征而言，其通常是最优的折衷方案，要进行折衷的原因在于：在实践中，是不可能使相互对立的性能指标同时达到最大值的。

同一组中方程的数目和/或方程组的数目越大，则越有可能制出能尽量满足客户要求的轮胎。

优选的是，在此情况下，将用各个性能类别中的性能等级来对轮胎进行标识，其中的性能等级被指定为一个在最大值和最小值之间变化的代码，其例如是按照从1到5的等级刻度标定的。

与此编码值相对应的性能等级的绝对值则会随轮胎类别的不同而不同，其中的轮胎类别包括：尺寸、成本和类型(此处“类型”的含义应当被理解为诸如舒适性、运动性、舒适性/运动性、易操控性、在湿路面上的抓地性等等指标)。

一旦已输入了这些参数之后，上述的设计方法就能确定出所要设计的轮胎的结构-具体来讲，还能绘制出该轮胎的结构，换言之，此时首先能从所述轮胎的外轮廓PE和内轮廓PI(见图2)确定出轮胎的横断面。

必须要指出的是：所述的两轮廓最好是基于一预定的轮廓而确定出的，如所示的那样，此预定轮廓最好是在某一预定条件下胎体帘布层的轮廓与轮胎的造型轮廓之间进行选择，其中的预定条件例如是当轮胎处于充气状态时。

根据本发明，在以所述方式对外轮廓进行设计的过程中，能确定出硫化模的尺寸：这些数据被存储在一数据库或类似的设备中，在被记录到合适的介质上之后，这些数据能以电信号的形式实时地、或有一定延时地发送给一模具制造商，由该制造商造出对应的模具。

在所述横断面内，上述的设计方法利用指定的相关性方程而确定出胎体和带束层的轮廓以及形状，也就是说，确定出了所述横断面内的所有结构部件的断面轮廓。

具体来讲，对于胎体帘布层和带束层的情况，该设计方法不仅能确定出这些部件的轮廓在轮胎横断面内的位置，还能确定出上述轮廓的级数，轮廓的级数由一组曲率半径来确定。在(一层或多层)胎体帘布层的情况下，最好是至少在部分延伸长度内，此轮廓可与均衡轮廓相重合，最好是至少能在胎肩与胎边之间的胎壁部分中内重合。

图1所示的横断面是在轮胎造型轮廓的基础上得到的：在本说明书的余下部分中，将把按照上文确定出的造型轮廓-因而按照硫化后轮胎的实际尺寸而完成的轮胎设计构造作为模制轮胎的横断面构造(即MTC设计)，此时，所有的区域都将被结构部件所占据。

模制后轮胎的横断面构造可被转换为轮胎在鼓筒上进行制造时的横断面构造，从而就能完成所述横断面的填充-用对应的基本构件来填充各个结构部件的形状。在本说明书的余下部分中，轮胎在鼓筒上时的横断面构造将被称为鼓筒上轮胎横断面(DTC)。

上述的设计方法通过应用预定的转换方程能自动将MTC构造转变为DTC构造，其中的转变方程涉及到了很多因素，尤其是材料的特性(例如帘线的弹性及复合物的塑性等)、在硫化阶段中产生的任何膨胀等因素。

图2表示了一轮胎横断面的轮廓设计，该横断面包括内轮廓PI和外轮廓PE。根据本发明，以上述方式执行的内轮廓设计限定了装配鼓筒的尺寸：这些数据被存储在一数据库或类似的设备中，在被记录到合适的介质上之后，这些数据能以电子信号的形式实时地、或有一定延时地(最好是实时地)发送给一模具制造商，由该制造商造出对应的模具。

一第三数据输入掩码允许输入限定轮胎内装配轮廓-因而限定了鼓筒尺寸的数据。

图5表示了一MTC设计的胎边部分。

设计工程师用一种由弹性体材料制成的扁带来对要由对应材料制成的结构部件的各个形状进行填充，其中的填充过程是通过将多条所述扁带的横断面紧邻地设置到一起而实现的。

优选的是，所用的基本构件(即上述复合物扁带)的尺寸以及材质是预定值，其中的尺寸具体来讲就是所述扁带的断面宽度和高度。所述断面尺寸的最大值最好在3到12毫米之间。更为优选的是，该横断面基本上为矩形，且尺寸为3×7毫米。

图5部分地表示出了在轮胎的胎边区域处、将所述扁带进行敷设来填充弹性体结构部件的形状的形态。图中表示出了如何通过紧邻地布置(还包括叠压)多条所述扁带的横断面来进行填充。

一图形处理程序可为工作人员生成轮胎横断面的一个完整结构设计图，并生成了轮胎所有结构部件的横断面形状以及具有设定尺寸的扁带的形状，其中的图形处理程序可用现有的方法开发出。

利用手工拖动绘图装置，设计工程师可将扁带的横断面拖放到结构部件的形状内，同时还使扁带的横断面顶部相互叠压。具体来讲，在图5中，设计工程师首先将扁带的第一断面2221设置在第二胎圈钢丝62的附近。

该操作是这样执行的：例如通过计算机鼠标将从程序获得的该断面的图形窗口移走，并将其拖放到填充形状中，直到将其放置到其最终设置位置的附近，其中的填充形状也是以图形的形式进行显示的。

程序能精确地确定出各个扁带断面的限定位置，并计算出所述断面形状的改变，形状改变的原因是：所述扁带材质具有塑性、敷设过程中对扁带的任何拉伸、以及相邻基本构件之间的相互叠压。基于事先存储的扁带制造材料的特性，可计算出断面形状的改变。

与此同时，对于设置在形状中的每个断面，要存储如下的数据：

-一重要点相对于一固定基准点的位置(x，y)，所述重要点例如是扁带横断面底边上的中点，而基准点例如是与鼓筒成一体的一对笛卡儿坐标轴；以及

-所敷设的断面相对于一固定基准点的定向角α，其中的基准点例如为鼓筒的转动轴线。

图4表示了一长条扁带222的横截面，图中表示了一个点P和定向角α，其中点P的坐标值(x，y)要被存储起来。

从图5可以看出：扁带断面2221由于与胎圈钢丝的圈匝相接触，所以会发生变形。与此同时，存储的该部件的最终位置(x，y，α)，其中的位置坐标是如上面定义的那样。此时，设计工程师用相同的方法移走另一个扁带断面2222，并将其设置在第一断面2221的附近。程序确定出另一断面2222的最终位置，该断面部分地叠压着第一断面2221，并由于存在一定程度的塑性，而使其发生变形。

该断面2222的最终位置(x，y，α)也被存储起来。设计方法反复执行此过程，直到为该特定结构部件预留的所有空间都被完全填充后为止。

根据本发明，通过上述的存储操作(其耗时也是很短的)，就能自动生成操作工序，该操作工序包括一些制造指令，机械手在以所希望的方向和匝数将扁带缠绕到鼓筒上时是必需这些制造指令的。

重复执行此方法，来制造出以扁带作为基本构件的各种结构部件。

在上述的制造设备中，这些长条构件最好是由一挤出机提供的，并通过使鼓筒在挤出机的机头前方转动，而对其执行周向敷设，从而缠绕到鼓筒上。因而，通过在轮胎的横断面内绘制出要被各条扁带所占据的断面区域，就能在实际中重复执行操作：通过转动鼓筒而使扁带敷设到整个轮胎上。

这种填充轮胎结构部件形状的技术并不仅限于弹性体材质扁带的情况，而是适用于通过周向敷设而设置到鼓筒上的所有基本构件。

其它的基本构件通常是指定向角为0°的胎圈钢丝和帘线条带，通过将它们的横截面拖放于轮胎的横断面中，可将它们内接到轮胎的横断面内，更确切来将，是将它们内接到对应结构部件的形状中。

各种周向敷设结构部件的设置顺序包括步骤：确定所有上述位置点在轮胎的横断面内的坐标。在鼓筒上形成轮胎的过程中，驱动着鼓筒的机械臂对所述鼓筒每执行一次完整的转动，就对一组坐标值(x，y，α)与下一组坐标值进行一次对比，由此来确定位置的变化，一直到结构部件的敷设操作完成为止。

上述的所有结构部件都是按照一设定的次序制造出来的，从而能形成一种新的轮胎型号，对该轮胎型号的存储形式体现为：将这些结构部件依次地(在径向和周向上)敷设到装配鼓筒上的所述次序。

以这样的方式，对于每一种轮胎型号，都存在关于结构部件敷设次序的信息，以及各部件形状、位置和所用材料的信息。

在DTC构造设计的基础上，能相互独立地形成各个基本构件的敷设次序。

如要描述基本构件在装配鼓筒上的敷设工序，就需要DTC构造是已知的。如果起始设计是一个MTC设计，则可如上述那样将其转换为DTC设计(即轮胎在装配鼓筒上时的构造)。

在敷设了所有的结构部件的终了时，就能用一组操作工序来描述各个轮胎型号，每一操作工序都包括一个制造指令序列(包括机器的循环周期)。

方便的作法是：为便于本发明的实现，将各个指令序列存储到一数据库中。

每一所述序列主要包括：

-要被敷设的基本构件的类型(是连续的长条构件还是条带部分)、进而敷设操作的型式(是周向还是径向)；

-构件的尺寸(对于连续的长条构件是指其横断面尺寸，或者对于条带部分，是指其横断面尺寸和长度)；

-所用的材料(指制造连续长条构件的化合物或制造条带部分的复合物，如果必要的话，还包括相关帘线的数目和类型)；

-一操作处理设备(例如，对于周向敷设是指机械臂，对于径向敷设则是指一工作单元)的处理指令序列。

根据本发明，设计阶段中自动生成多个工序，这些工序基本上重复地执行对所有结构部件进行敷设的次序，敷设次序是在设计阶段中确定出的，且制造设备通过该次序而造出一种新型的轮胎型号。

这些工序最好每一个都包括对一结构部件的敷设次序，优选的是，工序驻留在一数据库中，从该数据库中可将这些信息提取出，并发送给制造设备中一对应的制造单元。

根据本发明，与所处理的每一种轮胎型号相关的所有信息都被存储在一个关于能制造出的轮胎型号的数据库中。可根据需要对数据库进行更新，例如每次确定出一新的轮胎型号、或确定出不同的相关性或相关性组时，就对数据库中的数据或相关性作添加或替换。

具体来讲，为了能自动地对客户的预期要求作出响应，数据库中包含多组相关性和设计机理，以便于进行选择，这样就可以对所接收到的请求作出个别的响应，其中，客户所要求轮胎的特殊性体现为一组复杂的性能特征，且每一性能特征都与一组相关性相关联，而数据库中的数据如果需要的话是以分级结构进行存储的。

优选的是，数据库将每一种可生产出的轮胎型号都与一(特定标识)代码SI、多个地址字段关联起来，其中的每个地址字段都能对上述工序中之一进行寻址。

优选的是，所述SI代码将每种可生产的轮胎型号与一具体分类关联起来，该分类对应于起始时描述的结构明细项和功能明细项。例如，对于存储在数据库中的每一轮胎型号，都提供了关于允许尺寸、性能归类、胎面花纹等的信息。

每次要设计新的轮胎型号时，就可以从数据库中提取出有关所有已设计出的轮胎型号的制造工序的信息，并将这些工序组合起来来检查这些工序中的某一工序、或这些工序的组合是否能满足新型轮胎的要求。数据库中提供的上述信息以及相关性使得设计人员能在短时间内获得大量的组合形式，这些组合形式中包括一些组合形式，从这些组合形式确定出的新型轮胎能符合预定的设计边界条件，其中的组合形式是指不同轮胎的所有尺寸、结构和功能参数的组合。

优选的是，在一些函数规则的基础上制造出新的轮胎型号，其中的函数规则的形式为：结构边界条件或物理和/或尺寸参数之间的相关性，这些规则被事先存储起来，将这些函数规则应用到一已存储的特定基准轮胎上，以此来获得新轮胎型号的结构，此轮胎型号的尺寸已被按照绝对值的形式确定出。

表1结合对两种不同轮胎的设计过程，表示了应用本发明的一典型实施例，这两种轮胎是由一客户具体提出要求的，该客户所需要的轮胎型号在市场上不存在。

该定货请求是通过传统的方式提交的，尽管借助于目前可行的通讯技术(例如，类似于在各个商业或实业部门中发生的那样，可利用互联网进行通讯)，可通过计算机网络来接收所述定货请求，如下文将要介绍的那样，所述计算机可被连接起来。

具体来讲，请求设计一种具有良好舒适性的轮胎型号(改型A-面向舒适性的型号)以及一种具有良好操作性的型号(改型B-面向操控性的型号)，这两种轮胎都具有一预定尺寸，具体来讲装配尺寸为16英寸。

根据本发明，要事先选取两组方程：即两组有关轮胎横断面尺寸数值的相关性，所述的两组相关性分别为定义为COMF_1(针对面向舒适性的性能)以及HAND_1(针对定向操控性的性能指标)。

在本发明一优选实施方式中，设计并非基于对绝对参数的选择进行的，由设计工程师尝试性的确定出(也是一种可能的选择)，但是通过获得一现有轮胎型号的有关参数来进行的，已知该轮胎具有良好的操作特性，但其尺寸与客户所要求的不同。

选择了一种基准轮胎(设计原型)，其尺寸为205/55R16，该轮胎的尺寸与所要设计的新型轮胎(245/50R16)接近，具体来说：基准轮胎的安装直径与所要制造的两种新型号相同。

下文中的表格列出了三种轮胎的外径(D)、安装直径(Dc)、胎壁高度(Hs)；所述的这些数据构成了所讨论轮胎的不可变边界条件。

另外，表格还列出了所述两组方程、以及每组中各个方程所涉及的几何尺寸。对于基准轮胎(原型)，表格就列出了这些尺寸的绝对值。

针对这两种轮胎改型，通过将对应的方程应用于原型的参考值，就能获得上述尺寸的绝对值，表中列出了这些绝对值。

随后对这两种轮胎改型进行了实验室测试和路试，试验表明：实现了设计目的。

具体来讲，从中可观察到：对于相同的总体尺寸和安装尺寸，定向操控性的轮胎的填充高度值和胎面半径要显著大于面向舒适性的轮胎的对应数值。

由于上述制造方法在轮胎设计上具有很大的设计柔性，所以就可以在客户和轮胎制造商之间应用一种新的接口交流形式。

具体来讲，所述方法实现了按照客户的要求来生产轮胎的方法。

在现有技术中，轮胎制造商向市场提供的不同轮胎型号的数目是有限的，这些轮胎型号是根据现有知识预先确定出的，例如，通过对尺寸和性能方面的主要需求进行统计分析，在此统计分析的基础上确定出轮胎型号，客户也只能是从可购得的型号中进行选择。

采用本发明的新方法，就可以针对批量有限的轮胎型号、以及单套订单，引入第一组绝对值(如上文那样进行确定)以及客户的具体要求。

客户的这些要求可能会涉及尺寸参数，例如轮胎的总体尺寸、部件尺寸以及胎面花纹；还可能会涉及结构参数，例如特定材料；还可能会涉及功能参数-比如说对性能分类的限定，例如高性能型号、高舒适性型号、以及适用于特定路线和/或路面状况的轮胎型号。尤其是，这些要求应当是从所述轮胎的尺寸数值范围中选出的和/或参照各种型号轮胎的性能模型和性能等级选出的。优选的是，客户可从由轮胎制造商提供的一选项列表中选出其具体要求。

优选的是，由制造商提供的选项将几方面的因素联系起来，这些因素包括：所要求的性能等级、轮胎分类或轮胎所应用的车辆、以及客户可承担的价格范围。

根据本发明，从客户所提交的要求获得的构造参数能被自动转换为轮胎制造过程中的指令。

根据本发明，可利用计算机之间的联系而将客户的要求实时地传送给轮胎制造商，也就是说，通过连接制造商处理系统与客户处理系统的通讯网络来传送要求，其中，计算机之间的联系或者是通过公共线路(互联网)或专用线路(专用网)来实现的。

根据本发明的方法所针对的客户既可以是专业人士(例如汽车制造商或专业经销商)，也可以是没有任何专业技术或设计经验的客户-例如普通的个人。

为了能帮助客户，使其向制造商提供的数据适于设计和构造出与他们的要求相对应的轮胎，最好能提供一种数据输入掩码，并借助于通讯网络而能被客户获得，例如可将这样的输入掩码放置到一互联网站点的Web页面上。

所述掩码使得所述数据可被按照这样的形式导入和存储：其可被整合成由制造商确定的数据，并在运行上与制造商的数据为同类数据，从而可被制造商的处理系统直接进行处理。其中的原因在于：制造商采用了上述本发明的方法，且这些掩码数据与制造商所能实现的设计和制造相对应。

输入掩码最好是包括一组或多组预先选出的问题，这些问题依次列出或成组地列出，它们被用来表征客户的主要需求，因而，当客户在作出选择时，能对客户进行指导；掩码还可包括一系列预先确定的选项，从而可帮助客户一致地勾勒出他们的需求，避免出现所提要求互不兼容或设计结果不理想的情况，具体来讲，所述的不兼容情况是从技术角度而言的，而不理想的结果例如是从成本的角度而言的。

通过上述的可被客户获得的数据输入掩码，客户的要求和其它相关的信息就能被接收而引入到制造商的处理系统中，从而可通过将新的要求与运行程序相结合而改变生产规划，其中，所述的其它相关信息例如为所要制造的件数、日期、交货地点、支付方式等等一而并不考虑所要求的型号是否需要重新设计。这样就使客户的要求能被迅速处理，并能采用与所涉及客户的要求最为适合的方法。

优选的是，客户订单的发出(例如包括：在所提供的Web页面上进行一次或多次点击、并输入与需求相关的数据、以及客户身份的识别)会实时地启动驻留在制造商材料系统中的认证程序、并改动生产规划程序。

制造商的处理系统能响应所接到的订单、并对其进行认证，还能方便地生成与客户要求相应的信息，并例如通过用于接收要求的同一线路或网络将这些信息发送出去，所述信息包括(具体取决于所处的环境)：对订单收到的确认、支付方法、价格、交货日期和方法、以及其它与事务和成本相关的信息。

Claims (23)

1.一种用计算机辅助制造轮胎的方法，所述轮胎包括多个结构部件，所述结构部件选自以下部件：胎体帘布层、胎衬、胎壁、胎面、抗磨蚀扁带、带束层条带、胎圈钢丝，在尺寸、组成、或在所述轮胎横断面内位置的各个方面，这些结构部件之间是互不相同的，所述横断面是由一径向外轮廓和一径向内轮廓限定的，每一结构部件都包括一种基本构件，所述基本构件选自下述部件：橡胶复合物、增强帘线和涂胶纤维条，且所述结构部件中的一个包括至少一胎体帘布层，其沿一预定的轮廓设置在所述横断面内，所述方法包括步骤：

-基于一组预先确定的尺寸边界条件，确定出至少一个所述轮廓，所述边界条件选自：所述轮胎的安装尺寸、外径、胎壁的高度以及最大弦长；

-基于所述结构部件的预定尺寸数值而确定出所述轮胎的其余轮廓，所述尺寸数值是所述至少一胎体帘布层的轮廓和所述内轮廓或外轮廓之一之间的距离的函数；

-在由所述外轮廓和内轮廓围成的所述轮胎横断面内，确定出所述结构部件的形状，所述形状是每个结构部件的横断面的轮廓；以及

-用一基本构件对各个形状进行填充，基本构件选自橡胶复合物、增强帘线和涂胶纤维条，选择基本构件取决于由所述形状限定的结构部件的功能，通过对各个结构部件的所述基本构件横断面相互紧邻排列来进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括关联步骤：将一组绝对值与各个所述结构部件用多组数学函数关联起来。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述关联步骤包括确定所述结构部件的尺寸特征的步骤。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述关联步骤包括确定所述结构部件所用材料的化学和物理特性的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括关联步骤：将一组可变更的变量与各个所述结构部件用多组数学函数关联起来。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的关联步骤包括步骤：计算出至少一个所述可变更的变量，以该变量作为所述至少一胎体帘布层的轮廓与所述外轮廓或内轮廓之间距离的函数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：确定出至少一个所述轮廓的步骤包括步骤：确保在轮胎所述横断面内的所述至少一胎体帘布层轮廓的至少一个部分满足条件：ρ·y＝常数，e式中，e为曲率半径，y为轮廓上点距离安装直径的距离。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：确保至少在所述轮胎横断面的侧壁区域满足所述条件。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述至少一胎体帘布层的所述轮廓对应于所述至少一胎体帘布层在所述轮胎充气后的外形。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的用一基本构件对各个形状进行填充的步骤，通过对各个结构部件的所述基本构件的横断面相互紧邻排列产生出一些用于制造与各个形状相关联的结构部件的指令。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述用于制造与各个形状相关联的结构部件的指令包括内容：对所述基本构件横断面内的点进行定位，并相对于一基准轴线对所述横断面轮廓的至少一个部分进行定向。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：确定所述结构部件形状的步骤包括将各个形状定位于所述轮胎横断面内的定位步骤。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述定位步骤产生了多组相关关系，这些关系是构成所述轮胎的所述结构部件的尺寸数值之间的关系。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：一旦固定了某一给定尺寸轮胎中的所述结构部件的各个尺寸数值之后，就可由所述多组相关关系确定出尺寸与所述给定尺寸轮胎不同的轮胎中的各结构部件的尺寸数值。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：确定尺寸不同轮胎的尺寸数值的操作是自动完成的。

16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述轮胎在结构上是由多个机器周期限定的，每一机器周期包括用于制造所述轮胎每一结构部件的所述指令。

17.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：至少一个所述尺寸边界条件或所述一组绝对值中的至少一个绝对值是从客户的具体要求得出的。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述要求通过一客户处理系统与一制造商处理系统之间的在线连接而直接导入到所述的尺寸边界条件组或所述一组绝对值中。

19.一种采用权利要求1的方法制造满足客户需求的轮胎的方法，所述轮胎具有轮胎结构，轮胎结构包括一组表征轮胎横断面的几何形态，且几何形态通过数学函数彼此关联，所述方法包括：

-从一客户处理系统获得信息，此信息包括至少一项尺寸或性能数据，此数据与对轮胎的购买需求相关；

-将所述信息提供给一制造商处理系统，该制造商处理系统通过一电讯接线与一由计算机控制的轮胎工厂相连接；

-在存贮函数规则的基础上，通过所述制造商处理系统获得一些制造指令，存贮根据在结构边界条件或物理的和/或尺寸参数之间的相关性的函数规则，通过所述函数规则的贮存，所述组几何形态根据所述性能数据的等级彼此相互作用，其中结构边界条件或物理的和/或尺寸参数从以下项中选出：外径、在充气过程中的最大弦长、装配直径、增强帘线的尺寸、条带的厚度和扁带的横截面尺寸；以及

-将所述函数规则应用到一特定基准轮胎上，以获得满足所述客户加工系统的所述信息的所述轮胎结构；

-使所述计算机控制的轮胎工厂采用所述制造的指令，从而制造出符合所述要求的轮胎。

20.根据权利要求19所述的方法，其包括步骤：

-通过一客户计算机与一制造商计算机之间的通讯接线向一客户提供一组预先确定的所要求的数据，这些数据包括：

·识别客户身份的数据；

·与轮胎性能要求或尺寸要求有关的数据；

-接收客户发出的与所述要求相对应的数据。

21.一种采用权利要求1的方法制造满足客户需求的轮胎的方法，所述轮胎具有轮胎结构，轮胎结构包括一组表征轮胎横断面的几何形态，且几何形态通过数学函数彼此关联，所述方法包括：

-贮存根据在结构边界条件或物理的和/或尺寸参数之间的相关性的函数规则，通过所述函数规则的贮存，所述组几何形态根据所述性能数据的等级彼此相互作用，其中结构边界条件或物理的和/或尺寸参数从以下项中选出：外径、在充气过程中的最大弦长、装配直径、增强帘线的尺寸、条带的厚度和扁带的横截面尺寸；

-通过一客户计算机与一制造商计算机之间的通讯接线接收一组来自客户的数据，这组数据包括：客户的识别数据、与轮胎性能要求或尺寸要求有关的数据；

-将所述要求与预先设定的结构数据结合起来；

-在从客户接收来的数据以及预定结构数据的基础上，设计出一轮胎结构，通过将函数规则应用到一特定基准轮胎上，以获得满足所述客户的要求的所述轮胎结构；

-生成与所述轮胎结构相关的制造工序；

-执行制造过程，而制出至少一个其特性可满足所述要求的轮胎。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于：生成结构的工序包括：将在用于设计的步骤中确定出的、与结构部件的敷设相关的几何数据存储起来。

23.根据权利要求21所述的方法，其包括步骤：

-通过一客户计算机与一制造商计算机之间的通讯接线向一客户提供一组预先确定的所要求的数据，这些数据包括：

·识别客户身份的数据；

·与轮胎性能要求或尺寸要求有关的数据；

-接收客户发出的与所述要求相对应的数据。

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