JP4808924B2 - タイヤのユニフォーミティの解析・制御方法 - Google Patents

Description

本発明はタイヤのユニフォーミティ（uniformity、均質性）、特にタイヤ製造時にタイヤのユニフォーミティを解析、制御する方法に関するものである。

タイヤの非ユニフォーミティ（均質性）は重量、幾何学特性または剛性に関するタイヤ回転軸に対する対称性（または対称性欠陥）に関連する。従来のタイヤ製造方法にはタイヤに不均一を生じさせる原因が多い。タイヤ構造に不均一性が存在すると、タイヤ回転中に周期的に変動する力が車軸に生じる。この変動する力は車両と乗客に気になる振動として伝わるため不均一性の問題は重要である。この変動する力は車両のサスペンションを通って伝わり、車両の座席およびステアリングホイールで感じられるか、助手席に騒音として伝わる。乗客に伝わる振動量はタイヤの「乗り心地」または「快適性」の概念で扱われる。

ユニフォーミティ特性または属性（attributes）は一般に寸法または幾何学的な変動（半径方向振れと、横方向振れ）、質量変動および回転力の変動（半径方向力変動、横方向力変動および縦方向または前後方向ともよばれる接線方向の力の変動）の概念で分類される。

タイヤのユニフォーミティを測定する方法はこれまでにも知られている。例えば、回転力の変動は車輪またはトラックに対して負荷下で回転する車輪組立体およびタイヤの回転軸の力およびモーメントの変動として測定される。幾何学的変動は一般に平均寸法からの差として測定される。質量変動の測定は一般には質量アンバランス（質量変動の第１調波成分）に限定される。質量アンバランスはバランス装置か、タイヤに負荷を加えずにタイヤの幾何学的中心を通る軸線に対してタイヤを回転させる装置で静的に測定することができる。

一般に、非ユニフォーミティの測定はタイヤ製造後の品質管理のために行われ、不均一性が車両に与える影響（すなわち、不均一性によって発生する振動）を求めるために行う。この測定結果を用いて例えばタイヤを不良品として除いたり、使用する車両に従ってタイヤを分類または格付けすることができる。

不均一性評価の難しさの一つは、力の変動が１つ以上の基礎になる物理的不均一性（例えば継目の重なり、コード間隔、トレッドゲージ）からの派生物（デリバティブ）であるという点にある。また、力の変動は他の測定値、例えば幾何学的な振れの測定値にも関係する。すなわち、変数間の相互作用・相互関係を考慮に入れないと力の変動の評価には誤差が生じる。

不均一性評価の別の難しさは、タイヤの不均一性に起因する力の変動を実際に測定、評価することが困難な点にある。一般に、力の変動の大きさはタイヤの回転速度の関数であるため、力の変動を完全に測定するためにはタイヤを各種速度で回転して測定する試験機が必要である。関連速度範囲全体でタイヤを試験することはできるが、そのためにはコストと時間がかかる。

実際に高速度で測定する場合の別の難点は、高速回転時の測定データに測定に使用するハードウェアおよびソフトウェアに起因するノイズが含まれる点にある。このノイズの例としては機械の共鳴、タイヤ／車輪取付異常、変換機の較正エラー、変換機間のクロストークおよびサンプリングおよび平均化手順等が挙げられる。一般に、低回転速度で試験を行う方が高回転速度で試験を行うよりも単純かつ安価である。

無数の試験手順に頼るのを避けるために、低回転速度時の測定値を用いて高回転速度時での力の変動を予測する方法を予想する方法が既に提案されている。下記文献では低速時の有効回転半径の変化を高速時の接線方向（前後方向）の力の変動に関連付けている。
英国特許文献第1,212,701号公報（Gough）

下記文献では有効回転半径の変化、導関数測定、トレッド面の加速度、角加速度および負荷車輪の加速度を、高速時の接線方向の力の変動に対するタイヤの角加速度と関連付けている。
米国特許文献第4,815,004号明細書（Beebe）

いずれの文献でも接線方向の力の変動が高速時のステアリングホイールの振動の主たる原因であるとしている。
下記文献では有効回転半径、半径方向の力変動、幾何学的ズレおよび接線方向の力変動からなるセットの中から選択される２つの低速測定値の変動を用いて高速時での接線方向の力の変動を予測している。
米国特許文献第5,396,438号明細書（Oblizajek）

以上の方法にはタイヤ属性（attributes）の選択および取扱いに関して大きな制限条件がある。すなわち、試験される属性と予測される属性は選択された一定のものに固定され、対象タイヤの特定構造に対する重要性は評価されない。
これらの方法では各属性はそれぞれが互いに完全に独立したものとして扱われので、選択された属性が実際にオーバーラップしているとき（すなわちある程度コヒーレントであるとき）には誤差が生じることがある。

本出願人は、複数のタイヤ属性を低速度で測定し、高速度での１つまたは複数の属性を予測する上でこれら属性の関連性を評価することによって、高速度でのユニフォーミティ属性の予測方法を向上させることができるということを見出した。
本発明のさらに1つの観点は、低速度での属性評価で得られた情報を用いることで、不均一性を生み出している製造プロセスの状況を同定し、制御することにある。

本発明の対象は、下記の段階を含むことを特徴とする、タイヤ製造中にユニフォーミティを制御する方法にある：
(1)少なくとも1つの目標属性（target attribute）を選択してそれにその目標値を設定し、
(2)対象タイヤで少なくとも1つの目標属性をハイウェイ速度に近い第1の回転速度で測定し、
(3)対象タイヤ(subject tire)で複数のインディケータ属性(indicator attributes)を測定し、
(4)少なくとも1つの目標属性のそれぞれに対して複数のプレディクタ(predictors)を決定し、各プレディクタは上記複数のインディケータ属性の少なくとも1つを有し、
(5)複数のプレディクタの中から少なくとも1つのプレディクタを選択し、
(6)追加の対象タイヤ(additional subject tire)で選択されたプレディクタのインディケータ属性を測定し、
(7)少なくとも1つの選択されたプレディクタに基づいて追加の対象タイヤに対して目標属性に対する少なくとも1つの値を予測し、
(8)目標属性の少なくとも1つの予測値を目標値と比較する。

本発明の別の観点で、本発明方法はさらに下記の段階を含む：
(9)少なくとも１つの選択されたプレディクタを構成する測定されたインディケータ属性をインディケータ属性に対する限界値と比較して両者の差を求め、
(10)この差に関連する製造操作を同定し、
(11)比較結果に応じて上記で同定された製造操作を制御して、少なくとも1つの追加の対象タイヤに対する差を修正する。

本発明では、目標属性はタイヤの回転時に生じるタイヤ力（tire force）および／またはタイヤモーメント応答（tire moment response）、例えば重要であることが分かっている半径方向力変動(radial force variation)、接線方向力変動、横方向力変動または自動調心モーメント変動である。インディケータ属性にはタイヤ回転時に発生する質量のアンバランス、幾何学的変動の測定値および力応答（force response）がある。
本発明の別の観点では、本発明方法は予測値と目標値との比較結果に応じてタイヤを仕分ける段階をさらに含む。

本発明のさらに別の観点では、複数のプレディクタを決定する段階が測定データ間のオーバーラップすなわちコヒーレンスを除去するようにインディケータ属性を整理し、目標属性を予測するために整理されたインディケータ属性の重要度を順位付する段階を含む。
本発明の上記以外の特徴および利点は以下の生命から明らかになるであろう。

タイヤのユニフォーミティ制御のゴールは乗客にとって不快な振動の伝達を最小限にしたタイヤを製造することにある。乗客の観点からは、振動はタイヤの乗り心地を不快にするので、上記ゴールはタイヤの快適性を制御することになる。
本発明はタイヤのユニフォーミティを評価し、製造時のユニフォーミティを制御する方法を提供する。本発明ではタイヤを取付けた車両の快適性に関連するタイヤ属性を同定し、それに焦点を合わせることによって従来法を向上させたものである。関連するタイヤ属性とは車両上のタイヤの快適性に関係し得る測定可能なタイヤの特徴である。さらに、本発明方法を用いることによって製造手順を連続的に修正してユニフォーミティを向上させることが可能になる。

非ユニフォーミティ（不均一性）はタイヤ回転中に車軸で測定される力変動で間接的にしか測定できない。この力変動は車両に伝達される振動に直接関係するので、タイヤのユニフォーミティ評価は一般にこれをベースにしている。しかし、各種車両はサスペンション、フレーム、キャビン構造、タイヤと乗客との間の構造要素が異なるため、車軸で発生する振動に対してそれぞれ異なる応答をする。すなわち、特定の不均一性によって発生する力変動は所定の車両モデルでは許容できなくても、他のモデルでは目立たないことがある。一つの不均一性標準を全ての車両に許容される全てのタイヤに適用できるということは極めて限らる。

一般には測定した属性をフーリエ変換によって高調波成分に分解する。この高調波分解は属性の測定値の変動を「定量化」するために最もよく用いられる方法である。この定量化によって一次方程式の関数で関係を表現することができる。

タイヤの快適性は容易に測定可能なタイヤ属性の高調波の一次方程式としてモデル化することができる：
快適性,Ｚ＝ΣＢ_i・Ｘ_i＋定数 （１）
（ここで、Ｘはタイヤユニフォーミティ属性を表し、Ｂはユニフォーミティ属性を車両快適性と関連付ける係数を表す）
本明細書で用いるユニフォーミティ属性という用語は快適性に対するタイヤの寄与度を示す属性を意味し、本明細書ではインジケータ属性ともよぶ。このインジケータ属性にはタイヤ回転軸の剛性、幾何形状、質量、構造（補強コード間隔、角度、ゲージ、トレッドゲージ、継目形成、部品厚さ等）の変動、各製造ドラムおよび硬化金型の個体差およびタイヤ製造中に変化するその他の属性が含まれる。

こうした各種の属性を快適性と直接関連付けることは不可能ではないが、極めて難しい。さらに、車両構造および車両力学が異なり、座席とステアリングホイールに生じる振動に対する運転者の認知度も異なるため、単一の快適性（Z）値に到達することは難しい。むしろ、タイヤおよび／または車両の母集団すなわち高調波の大きさの母集団の統計学的値、平均および標準偏差xの方が、測定される快適性をより良く表している。

快適性とタイヤインジケータ属性とを直接関連付ける上での困難性を避けるために、本発明は多段階アプローチ法を提案する。その第1段階は複数のユニフォーミティ属性を快適性に関連付けることにある：
快適性，Ｚ＝ΣＣ_j・Ｙ_j＋定数 （２）
（ここで、Ｙ_jは高速度または低速度でのユニフォーミティ属性からなる集合で、例えば力変動であり、これらは比較的容易に快適性と関連付けることができ、Ｃ_jは測定された属性を快適性に関連付ける係数である）

本発明の第２段階ではユニフォーミティ属性をタイヤユニフォーミティ属性と関連付ける：
｛Ｙ_j｝＝ΣＢ_i・Ｘ_i （３）
（ここで、Ｘはユニフォーミティ属性の配列であり、Ｂはユニフォーミティ属性を高速度のユニフォーミティ属性の配列｛Ｙ_j｝と関連付ける係数である）

方程式（2）および（3）はタイヤの快適性を測定または格付けする手順を示唆しているが、製造中の快適性の制御には関係していない。
製造への関連付けは測定可能なタイヤ属性Ｘ_iの集合を基礎となる工学的、製造工業的および物質的特徴と関連付けることによって行われる：
Ｘ_i＝ΣＤ_i・Ｕ_i （４）
（ここで、Ｕ_iは工学的、製造工業的および物質的な特徴の出所を突きとめることができるタイヤ属性を表し、Ｄ_iはこれらの特徴を測定されたタイヤ属性と関連付ける係数である）
インジケータ属性Ｘ_i、例えば力変動、幾何学的変動、質量分散および構造的変動（補強コード間隔、角度、トレッドゲージ、継目位置、重なり、層厚さ等の変動）は品質管理および工学・技術の知識を用いて工学的、製造工業的および物質的特徴と関連付けることができる。

上記の方程式（2）、（3）、（4）を同時に解くことによって、タイヤの製造とタイヤの快適性とのリンクを確立することができる。しかし、従来の回帰法はこの目的に適していない。従って、本出願人は多変量データ解析（MVDA）法を用いた。多変量データ解析法に関しては詳細な資料があり、パッケージソフトウェアも存在する。例えばSAS InstitutesのProc PLS、SAS Circle、Box 8000、Cary、NC27512-8000が入手可能である。これらに関しては本明細書では詳細に説明しない。以下で説明するように、多変量法には本発明方法をより強力にする他の利点がある。

［図1］ほは本発明の方法の流れ図である。本発明方法の第1段階10は目標属性の選択で始まる。属性とは車両に取付けたタイヤの快適性と関連する測定可能なタイヤの特徴を意味する。最初の作業は車両の「快適性」をタイヤの1つまたは複数の測定可能な属性と関連付けることにある。これは例えば座席またはステアリングホイールの不快な振動の原因がタイヤのどんな不均一性であるかを決定することによって行われる。この決定は周波数と振幅との特定の組合せを伝達して、車両を直接試験するか、車両サスペンションおよびシャシをモデル化することによって行うことができる。

車両メーカーまたは車両サスペンションの解析結果から特定の属性、例えば接線方向力変動、横方向力変動または半径方向力変動が特定の閾値より高い値を有し、車両において許容できない振動を発生させるという情報が提供されることもある。さらに、この情報から、特定のタイヤ回転速度では車両が振動の発生および伝達に特に影響されやすいこともわかる。一般に、振動が許容できないほど顕著になる回転速度は特定の車両運転速度、大抵の場合は高速のハイウェイ速度と相関しているが、低速のローカル速度の場合もある。

従って、少なくとも1つの目標属性を車両に対して同定し、特定の回転速度および最大許容値または限界値と組合せる。
タイヤを製造し、製造したタイヤ12の中から対象タイヤまたは対象タイヤ群を選択する。対象タイヤは後に続く段階でのベースラインの役目をする。この対象タイヤは一般に製造手順が安定している（すなわち製造ラインが製造許容範囲内で同一のタイヤを製造している）とみなされたときに製造ラインの中から選択されるタイヤにする。

製造中に工学的仕様、使用材料および製造プロセス（すなわち製造属性）に関するデータを収集する（14）。製造属性には例えば未加流状態のタイヤに対する測定、例えば質量バランス、質量分布分散（例えばベータ、キャパシタンスまたはレーザーゲージを用いる）、半径方向振れ、横方向振れ、トレッドゲージ、回転力変動および金型の物理的属性等が含まれる。各種製品用の製造ドラムの寸法変動、位置および向きを測定することもできる。これらの例としては継手または継目の寸法、補強ベルト位置、コード間隔の変動、コード角度およびコードの均一性、各層の厚さの変動、その他の特徴が挙げられる。このデータは後で説明するユニフォーミティ制御方法の一部で使用される。

対象タイヤ群について少なくとも1つの目標属性を試験する（16）。目標属性は一般に目標回転速度、通常ハイウェイ速度に近い速度で測定された力変動すなわち半径方向、横方向および接線方向の力の変動を含む。高速度ユニフォーミティ機械と車両の「インピーダンス」（バネ率）との間には差があるので、ハイウェイに近い試験速度は通常、車両の実際の速度より10〜20km／時だけ速くする。既に述べたように、力変動は快適性と関連付けるのが容易である。本発明方法は高速度での測定が1回で済み、再度測定が必要なのは製造プロセスを変更した場合だけである。

対象タイヤ群についてさらにインジケータ属性を試験する（18）。インジケータ属性は以降の対象タイヤ全てに対して測定される属性を含む。インジケータ属性は容易かつ簡単に測定できるものである。すなわち、質量バランス、半径方向振れ、横方向振れ、回転半径変動、トレッド面加速度、半径方向力変動、横方向力変動および接線方向力変動である。回転するタイヤで測定されるインジケータ属性は低速または静的に測定される。この測定は既に述べたように容易かつ安価である。インジケータ属性にはさらにトレッドゲージ変動（円周方向溝の深さの変動）およびクラウン曲率（半径）の変動、厚さまたは他の測定が容易な属性も含まれる。

次に、段階20でデータ、目標属性（１つ以上）とインジケータ属性の両方を多変量データ解析法、例えば主成分解析または部分最小二乗（PLS）を用いて圧縮する。PLS等の多変量データ解析法は「主成分」を入力変数と出力変数とを関連付ける中間物として用いる。インジケータ属性は主成分に圧縮され、これらの主成分は実際に測定された属性すなわち入力変数の線形結合であり、目標すなわち出力変数の分散を説明する。主成分は実際に測定されたまたは測定可能な変数ではないため、隠れ変数とよばれることも多い。従って、MVDAは「間接的」モデリング法とよばれることがある。１つ以上の目標属性を測定する場合は、目標属性も主成分に圧縮し、インジケータ属性の主成分と関連付ける。主成分は目標変数との関係を示す関連した数値を有する。例えば、主成分は目標属性の分散の80％の理由であるといえる。

主成分分析も主成分に対する各属性の寄与度に応じて、測定された属性を格付けするものである。次に、１つ以上のインジケータ属性を重要性が低いまたは冗長であるとして排除し、測定値間の相互作用を取り除き、無関係なインジケータ属性を減らし、データ上のノイズを最小にすることができる。
次に、残りの属性を用いて目標属性のためのプレディクタを作成する(22）。多変量解析回帰または多重回帰等の適当な方法を用いて、インジケータ属性を単独でまたは他のインジケータ属性と組合せて目標属性と関連付ける。

作成された各種のプレディクタの中から目標属性を最もよく表現する複数のプレディクタを選択する(24)。最適な表現法を決定する1つの方法はベクトル形Ｒ²を用いることである：
Ｒ²＝１−（分散／二乗和） （５）
（ここで、分散は各インジケータ属性の全ての分散ベクトルの二乗和で：
分散＝Σ（測定値−モデル値）² (6)
さらに、全ての属性の二乗和が以下のように表される：
二乗和＝Σ分散_i (7)

複数のプレディクタの中から最適プレディクタを選択する段階には、従来技術では価値が低い（さらにはない）とみなされていたインジケータ属性を重要なインジケータ属性として同定するという予期しえない利点がある。例えば、質量のアンバランスは高速度でのユニフォーミティおよび力変動に作用することがわかるが、従来は質量のアンバランスの作用は車輪にバランス錘りを取付けてタイヤと車輪とをバランスさせた後は最小になり、無視し得ると一般に思われていた。本発明方法によって（下記実施例で説明するように）、半径方向力変動（回転半径変動は高調波のHSUで第3段入力である）と組合される質量アンバランスは半径方向および／または接線方向力変動の高調波1成分等の高速属性の強いプレディクタであることがわかった。

インジケータ属性データを圧縮してプレディクタを作成する他の利点は、従来技術では一般に依存する「全てのタイヤ設計構造の不均一な力変動は低速度属性の同じ群によって正確に予測できる」という仮定に依存しなくてよい点にある。本発明方法では種々の方法で試験された各タイヤモデルごとに大部分の関連した属性および最適のプレディクタを同定することができる。

インジケータ属性の群は多変量データ解析（多重回帰）法によって既に述べた方法で圧縮し、製造属性に関連付けることもできる(26)。このようにリンクさせることによってインジケータ属性と最も強く関連している製造段階が同定され、インジケータ属性の変動源が同定される(28)。次に、特定の製造段階を評価することができ、さらに、製造手順を修正または調整してこれらの変動を減少させることができる(30)。

目標属性およびプレディクタが確立したら、次に、本発明方法を製造タイヤの製造に適用してユニフォーミティの評価と、制御をする。追加のタイヤを製造し、このタイヤについて選択されたプレディクタと組合せたインジケータ属性を測定する(32)。属性をプレディクタと組合せ、予測した目標属性値を各追加タイヤごとに計算する(34)。目標属性の予測値を先に決定された限界値または最大許容値と比較する(36)。この比較結果に応じてタイヤを仕分けまたは格付けする(38)。

製造タイヤ時に測定されたインジケータ属性は製造プロセスの制御にも用いられ、許容できないと同定された力変動、プレディクタおよびそれに関連するインジケータ属性からの欠点を減らす。この結果、タイヤ製造が各種インジケータ属性を基礎とした製造属性に関連付けられ(26)。本発明方法では、プレディクタと関連するインジケータ属性を、変動の最大の原因となる製造属性を上記と同じ多変量法によって同定するために用いる(28)。製造属性が同定されれば、実際の製造段階、設計構造の特徴または物質の特徴を調べてどのような修正または調整を行うかを決定することができる(30)。この後に製造されたタイヤ、すなわち修正または調整された手順によって製造されたタイヤは目標属性値が減少するはずである。

後で製造されたタイヤを新しい対象タイヤにすることができ、この新しい対象タイヤに本発明方法を適用して目標属性測定用の新しいベースラインとインジケータ属性へのリンクを確立することができる。これは属性分散を最小にするための製造手順の調整によってその属性の目標属性に対する重要性または寄与度を低下させる点で有利である。すなわち、本発明によって製造手順の最適化とタイヤの試験および解析手順の最適化を行うことができる。

以下、従来公知の方法と比較して本発明を具体的に説明する。
タイヤ群を本発明方法に従って解析し、さらにこのタイヤ群を公知の下記方法(1)〜(4)を用いて解析した：
(1)半径方向力変動を用いて高速度での接線方向力変動を予測する（低速測定値はスカラーパラメータである）（RFVs）
(2)半径方向力変動を用いて高速度での接線方向力変動を予測する（低速測定値はベクトル量である）（RFVv）
(3)瞬間的な回転半径の変動を用いて高速度での接線方向力変動を予測する（IRR）
(4)回転半径の変化と半径方向力変動の変動とを用いて高速度での接線方向力変動を予測する。
さらに、全ての変数を用いた予測（ALL）を行ってチェックした。

P215／75R15サイズの118個のタイヤ群について半径方向力変動、接線方向力変動および回転速度の変動（これから瞬間回転半径が算定される）を加重下の回転中に評価した。各タイヤは高速（80〜144km／時）および低速(7〜8km／時)で回転させ、15回のタイヤ回転周期の平均値に基づく高調波1〜4でデータを収集した。さらに、低速過渡的応答を16km／時で測定し、異なる2つの低速での低速属性の差を得た。質量バランスは自由に回転するタイヤの半径方向力および／または接線方向力の変動から求めるか、または別に求めた。

測定された属性をフーリエ変換して高調波成分に分解した。低速および質量バランスのデータをインジケータ属性(入力)として用い、高速データ用のものを目標属性(出力)として用いた。さらに、半径方向力変動および接線方向力変動を目標属性として選択した。

インジケータ属性に圧縮をかけてデータ間の相互作用を排除し、入力と出力との間に線形関係を確立した。また、目標属性に対するインジケータ属性の重要性を示すための格付けも上述のように作成した。この実施例では、高調波1成分の中で最も重要な入力属性は半径方向力変動、質量バランス、接線方向力変動、半径方向振れおよび回転半径変動の中の2または3成分の選択である。

圧縮されたインジケータ属性を種々組合せてプレディクタを作成した。最良のプレディクタは半径方向力変動および接線方向力変動に対する過渡的応答属性（2つの低速で測定した属性）、回転速度変動および半径方向力変動に対する過渡的応答および半径方向力変動と質量バランスとの組合せ（RFV＋MB）であることがわかった。

この実施例では過渡的応答属性を２つの回転速度で測定した属性から差によって求めた。「過渡的」とはこの２つの速度での属性の変化を意味する。他の過渡的応答、例えば異なる加重下での属性測定値、タイヤ圧等も重要である。質量分布を測定する間接的手段として過渡的応答を測定することもできる（高調波1以上）。

〔表1〕および〔表2〕は高調波1〜4における高速度での半径方向力変動（Fz）および接線方向力変動（Fx）に対する各方法を比較した結果を示している。全属性プレディクタ（ALL）が常に最高R²値を示しているが、タイヤの全てのパラメータを試験および解析する方法は非常にコストと時間がかかるため最も望ましくない方法であることは理解できよう。過渡的応答プレディクタ、dMvVおよびdMxVは他のプレディクタと比較して常に最高R²値を有することがわかる。

半径方向力変動／質量アンバランスプレディクタ（RFV＋MB）は高調波１で非常に強いが、高調波2〜4ではあまり強くない。これは質量アンバランスの測定値が一次測定値すなわち回転軸に対する特定の位置における質量値であるためと予想される。半径方向力変動／質量アンバランスプレディクタの強さは質量アンバランスが第1高調波において高速ユニフォーミティ（力変動）に対する寄与度が大きく、その分だけ、快適性の分析および制御に用いる価値が高いことを示唆している。

この比較結果はさらに、従来は有用であるとみなされてきた回転半径の変動（IRR）は、特に高調波1成分において、過渡的応答速度変動または半径方向力変動と質量アンバランスとの組合せほどには有用でないことを示唆している。
以上、本発明の好ましい原理、実施例およびステップを説明したが、当業者は請求の範囲を逸脱せずに変更ができ、均等手段と置換することができるということは理解できよう。

本発明によるユニフォーミティ解析方法の流れ図。

Claims (17)

1. 下記の段階を含むことを特徴とする、タイヤ製造中にユニフォーミティを制御する方法：
   (1)少なくとも1つの目標属性を選択し、それに目標値を設定し、
   (2)対象タイヤで少なくとも1つの目標属性をハイウェイ速度に近い第1の回転速度で測定し、
   (3)対象タイヤで複数のインディケータ属性を測定し、該複数のインディケータ属性は質量アンバランス及び質量分布の一方を含み、
   (4)少なくとも1つの目標属性のそれぞれに対して複数のプレディクタを決定し、各プレディクタは少なくとも質量のアンバランスと1つの追加インディケータ属性を含み、
   (5)複数のプレディクタの中から少なくとも1つのプレディクタを選択し、
   (6)選択されたプレディクタのインディケータ属性を追加の対象タイヤで測定し、
   (7)少なくとも1つの選択されたプレディクタに基づいて追加の対象タイヤに対して目標属性に対する少なくとも1つの値を予測し、
   (8)目標属性の少なくとも1つの予測値を目標値と比較し、
   (9)この比較に応じて対象タイヤを仕分け又は格付けする。
2. 下記の段階をさらに含む請求項１に記載の方法：
   (10)少なくとも１つの選択されたプレディクタを構成する測定されたインディケータ属性をインディケータ属性に対する限界値と比較して両者の差を求め、
   (11)この差に関連する製造操作を同定し、
   (12)上記の比較結果に応じて上記で同定された製造操作を制御して、少なくとも1つの追加の対象タイヤに対する差を修正する。
3. 少なくとも1つの目標属性がタイヤ回転時に生じるタイヤ力応答である請求項１に記載の方法。
4. 目標属性が半径方向力の変動および接線方向力の変動である請求項１に記載の方法。
5. 複数のインディケータ属性が第1の回転速度より遅い第2の回転速度でタイヤ回転中に生じる力応答を含む請求項１に記載の方法。
6. 複数のインディケータ属性が過渡的条件下で測定される属性を含む請求項１に記載の方法。
7. 予測値と目標値との比較結果に応じてタイヤを仕分ける段階をさらに含む請求項１に記載の方法。
8. 複数のプレディクタを決定する段階が測定データ間のオーバーラップを除去するインディケータ属性の整理段階を含む請求項１に記載の方法。
9. 少なくとも1つのプレディクタが質量のアンバランスと、調和振動での半径方向力の変動とを含む請求項１に記載の方法。
10. 少なくとも1つのプレディクタが過渡的条件下で測定された少なくとも1つの属性を含む請求項１に記載の方法。
11. 下記の段階を含むことを特徴とする、タイヤ製造中のユニフォーミティの制御方法：
    (1)少なくとも1つの目標属性を選択して、その各々に目標値を設定し、
    (2)高速道路の速度に近い第1の回転速度での対象タイヤの少なくとも1つの目標属性を測定し、
    (3)対象タイヤの質量のアンバランスを測定し、
    (4)第1の回転速度より遅い第２の回転速度での対象タイヤのインディケータ属性を測定し、
    (5)目標属性に対する複数のプレディクタを決定し、各プレディクタは少なくとも質量のアンバランスと1つの追加インジケータ属性とを含む成分を有し、
    (6)目標属性の予測の正確さを基にして複数のプレディクタの中から1つのプレディクタを選択し、
    (7)選択されたプレディクタの成分を追加の対象タイヤで第２の回転速度で測定し、
    (8)追加の対象タイヤに対して選択されたプレディクタに基づいて少なくとも1つの目標ユニフォーミティの各々の値を予測し、
    (9)予測値を少なくとも1つの目標値と比較し、
    (10)この比較に応じて対象タイヤを仕分け又は格付けする。
12. 下記の段階をさらに含む請求項１１に記載の方法：
    (11)選択されたプレディクタを構成するインディケータ属性に対する測定値をインディケータ属性に対する限界値と比較し、
    (12)比較結果に応じて少なくとも1つの追加の対象タイヤで測定された属性と限界値との差を修正するようにタイヤ製造条件を制御する。
13. 下記の段階を含む製造中のユニフォーミティを解析する方法：
    (1)少なくとも1つの目標属性を選択し、その各々に対して目標値を設定し、
    (2)対象タイヤで、少なくとも1つの目標属性を高速道路の速度に近い第1の回転速度で測定し、
    (3)対象タイヤで、第1の回転速度より遅い第２の回転速度でインディケータ属性を測定し、該複数のインディケータ属性は質量アンバランス及び質量分布の一方を含み、
    (4)対象タイヤで、タイヤへの負荷、タイヤ圧および回転速度の１つが第１回目とは異なる過渡的条件下で第２回目のインジケータ属性を測定し、
    (5)少なくとも1つの目標属性に対して複数のプレディクタを決定し、各プレディクタはインディケータ属性の中から選択された成分を有し、各プレディクタは少なくとも質量のアンバランスと1つの追加インディケータ属性を含み、
    (6)複数のプレディクタの中から少なくとも1つのプレディクタを選択し、
    (7)少なくとも１つの追加の対象タイヤで、選択されたプレディクタの成分を測定し、
    (8)少なくとも1つの追加の対象タイヤで、少なくとも1つの選択されたプレディクタに基づいて少なくとも1つの目標ユニフォーミティ属性に対する値を予測し、
    (9)この予測値を目標値と比較し、
    (10)この比較に応じて対象タイヤを仕分け又は格付けする。
14. 複数のプレディクタを決定する段階が、複数のインジケータ属性を主成分に圧縮して少なくとも1つの目標属性の変化と関連付ける段階である請求項１に記載の方法。
15. 複数のプレディクタを決定する段階が、複数のプレディクタの中の各プレディクタを目標属性と関係付けて、各プレディクタで目標属性を正確に予測する方法を決定する段階である請求項１４に記載の方法。
16. 下記の段階を含む製造中のユニフォーミティを解析する方法：
    (1)少なくとも1つの目標属性を選択し、それに目標値を設定し、
    (2)対象タイヤで、高速道路の速度に近い第1の回転速度で少なくとも1つの目標属性を測定し、
    (3)対象タイヤで複数のインディケータ属性を測定し、該複数のインディケータ属性は質量アンバランス及び質量分布の一方を含み、
    (4)複数のインジケータ属性を圧縮し、
    (5)少なくとも1つの各目標属性に対して複数のプレディクタを決定し、各プレディクタは圧縮された複数のインディケータ属性の少なくとも1つを含み、各プレディクタは少なくとも質量のアンバランスと1つの追加インディケータ属性を含む要素を有し、
    (6)複数のプレディクタを目標属性と関係付けて、各プレディクタに対して少なくとも1つの目標属性により近い各プレディクタを予測する値を設定し、
    (7)複数のプレディクタから目標属性を最も良く表す一つのプレディクタを選択し、
    (8)追加の対象タイヤで、上記で選択したプレディクタのインジケータ属性を測定し、
    (9)追加の対象タイヤで、少なくとも1つの選択したプレディクタを基にして目標属性に対する少なくとも1つの値を予測し、
    (10)目標属性の少なくとも1つの予測値を目標値と比較し、
    (11)この比較に応じて対象タイヤを仕分け又は格付けする。
17. 下記の段階を含む製造中のユニフォーミティを解析する方法：
    (1)少なくとも1つの目標属性を選択し、それに目標値を設定し、
    (2)対象タイヤで、高速道路の速度に近い第1の回転速度で少なくとも1つの目標属性を測定し、
    (3)対象タイヤで複数のインディケータ属性を測定し、該複数のインディケータ属性は質量アンバランス及び質量分布の一方を含み、
    (4)少なくとも1つの各目標属性に対して複数のプレディクタを決定し、各プレディクタは複数のインディケータ属性の少なくとも1つを含み、各プレディクタは少なくとも質量のアンバランスと1つの追加インディケータ属性を含む要素を有し、
    (5)複数のプレディクタから少なくとも1つのプレディクタを選択し、
    (6)追加の対象タイヤで、上記で選択したプレディクタのインジケータ属性を測定し、
    (7)追加の対象タイヤで、少なくとも1つの選択したプレディクタを基にして目標属性に対する少なくとも1つの値を予測し
    (8)目標属性の少なくとも1つの予測値を目標値と比較し、
    (9)選択されたプレディクタを構成するインディケータ属性に対する測定値をインディケータ属性に対する限界値と比較して両者の差を求め、
    (10)この差に関係する製造操作を特定し、
    (11)比較結果に応じて、少なくとも1つの追加の対象タイヤで測定された属性と限界値との差を修正するようにタイヤ製造条件を制御する。

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