KR20060099516A

KR20060099516A - 질량 불평형 및 고속 균일성의 예측 및 제어

Info

Publication number: KR20060099516A
Application number: KR1020067007602A
Authority: KR
Inventors: 팡 즈후
Original assignee: 소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린; 미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-09-19
Also published as: WO2005040750A3; US7082816B2; CA2539559A1; US20060123898A9; CN100552407C; BRPI0415666B1; JP5654534B2; JP2012233921A; EP1676110A2; JP2007508978A; JP5165243B2; WO2005040750A2; BRPI0415666A; EP1676110B1; US20050081614A1; CN1864057A; EP1676110A4

Abstract

타이어의 질량 불규칙 분포 및 고속 균일성을 특징화하기 위한 기술이 개시된다. 질량 불규칙 분포는 적어도 2개의 방사상 런 아웃(RRO) 측정치들의 분석으로부터 확인되고, 제 1 RRO 측정치는 약 분당 적어도 600 회전의 비교적 고속을 위하여 얻어진다. 제 2 RRO 측정치는 RRO에서의 반경 강도 변화의 영향이 작으면 약 분당 180 회전보다 낮은 비교적 저속에서 일 수도 있다. RRO이서의 반경 강도 변화의 영향이 무시될 수 없다면, 적어도 분당 600 회전 이상의 또 다른 고속에서의 제 3 RRO가 요구된다.RRO 측정치들은 그런 다음 다수의 조화 진동들로 분석되고, 질량 불규칙 분포 계수들은 각각의 조화 진동들을 위하여 계산된다. 질량 불규칙 분포 계수들은 질량 불규칙 분포 및/또는 지점 질량을 포함하는 모든 질량 불평형의 크기 및 위치를 결정하도록 사용된다. 질량 불평형 특징화는 타이어 분류 공정 및 타이어 제조에 대한 개선들에 추가로 응용될 수 있다.타이어 고속 방사상 런 아웃의 측정치 및 분석은 또한 타이어 고속 균일성을 결정하고 특징화하도록 저속 힘 측정치들과 결합될 수 있다. 타이어 고속 균일성 특징화는 또한 타이어 층 중첩 또는 변화 변수들의 제어 및 최적화로 타이어 분류 공정 및 대응하는 타이어 제조 공정 개선에 응용될 수 있다.

타이어, 고속 균일성, 질량 불평형, 방사상 런 아웃,

Description

질량 불평형 및 고속 균일성의 예측 및 제어{PREDICTION AND CONTROL OF MASS UNBALANCE AND HIGH SPEED UNIFORMITY}

본 발명은 대체로 질량 불규칙 분포(mass uneven distribution)를 포함하는 질향 불평형 및 고속 균일성과 같은 타이어 성능 변수들을 특징화하기 위한 기술에 관한 것이다. 이러한 타이어 변수 및 다른 변수들의 특징화 및 예측은 이후에 제조된 제품들을 분류 및/또는 제품들의 제조 양태들을 제어하는데 사용될 수도 있다.

많은 차량의 진동은 전형적으로 25mph 이상의 전형적인 고속도로 주행 속도에서 운전자가 인지하게 된다. 상대적으로 높은 속도에서의 차량 진동의 하나의 예시적인 원인은 전형적으로 타이어 고속 균일성으로서 참조되는 각각의 타이어 스핀들 위치들에서의 힘 변화들에 부합한다.

고속 균일성(HSU)은 자동차 산업에서의 관심사로 고조되었으며, 그러므로 많은 타이어 제조자들은 HSU 제어를 이행하도록 압력을 받고 있다. 그러나, 타이어 HSU 측정은 어려우며, 아주 비용이 많이 들고, HSU 산업 제어를 매우 어렵게 한다.

복합의 다양한 타이어 변수들은 전통적으로 이러한 힘 변화들 및 모든 결과적인 불필요한 레벨의 변화를 예측하고 제어하는 노력으로 확인되고 측정되었다. 타이어 고속 균일성을 예측 또는 결정하도록 복합의 타이어 변수 측정치들을 조합 하는 것이 바람직하다.

타이어 HSU를 예측하는 하나의 공지된 시도는 미국 특허 제5,396,438호(Oblizajek)에 개시되어 있고, 이 특허는 저속 균일성 기계들에서 얻어진 것으로서 방사상 런 아웃(RRO), 순간적인 롤링 반경(IRR), 및 방사상의 힘 변화(RFV)와 같은 복합의 저속 변수들에 근거하여 HSU를 예측한다. 고속 균일성의 양태들에 관련된 여전히 또 다른 예는 미국 특허 제6,065,331호(Fukasawa)에서 발견되며, 이 특허는 저속 균일성 측정치들에 근거하여 고속 균일성의 보다 높은 차수의 성분들을 예측한다. 저속 균일성 기계들은 잘 확립되어 있으며 모든 타이어 제조 라인들에서 존재한다. 상기 언급된 특허들은 모든 목적을 위하여 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. HSU 변수를 예측하는 이러한 이전의 시도들 및 HSU 레벨들을 제어하는 것에 맞추어진 현재의 시장 초점의 관점에서, 타이어 HSU를 특징화하기 위하여 개선된 기술들을 제공하는 것이 필요하다.

타이어 HSU에 대한 많은 기여 인자들이 있으므로, HSU를 효과적으로 제어하는 것에 있어서 가장 큰 도전들 중 하나는 대응하는 레벨들의 타이어 힘 변화 및 차량 진동을 제어하기 위하여 이러한 기여 인자들을 적절하게 확인할 수 있는 것에 달려있다. 본 발명에 따라서, 질량 불규칙 분포가 직접적으로 고속 균일성에 영향을 주는 상당한 양의 고속 방사상 런 아웃을 발생시키는 것을 결정하였다. 상기된 타이어 HSU 변수들을 예측하는 이전의 시도들은 고속 균일성 예측 및 제어하는 것에 있어서 인자로서 질량 불규칙 분포를 설명하지 않았다. 그러한 것으로서, 현재 개시된 기술에 따라서 복합의 조화 진동(harmonic) 레벨에서 질량 불규칙 분포를 확인하기 위한 특징들을 제공하는 것이 바람직하다.

비록, 타이어 고속 균일성을 특징화하고 타이어 제조에 관련된 양태들에 영향을 주기 위한 공지된 기술이 각각 개발되었을지라도, 본 발명의 기술에 따라서 이후에 제시되는 것으로서 필요한 모든 특징들을 대체로 포용하는 설계는 부각되지 않았다.

종래의 기술에서 당면하고 있고, 본 발명에 의해 제기된 인식된 특징들의 관점에 있어서, 개선된 기술은 타이어의 질량 불규칙 분포 및 고속 균일성을 모두 특징화하기 위하여 제공된다. 질량 불규칙 분포는 본 명세서에서 제공되는 것으로서 다음의 수학적 분석을 받는 고속 방사상의 런 아웃 측정치(run out measurement)들로부터 확인된다. 질량 불규칙 분포 특징화는, 예를 들어 타이어 층 중첩 또는 변화 변수들의 제어 및 최적화로 타이어 분류 및 타이어 제조에 대한 개선들에 추가로 적용될 수 있다. 타어이 고속 방사상 런 아웃의 측정치 및 분석은 또한 타이어 고속 균일성을 결정하고 특징화하도록 저속 힘 측정치들과 결합될 수 있다. 타이어 고속 균일성 특징화는 또한 타이어 분류 공정 및 대응하는 타이어 제조 공정 개선에 적용될 수 있다.

타이어 변수 특징화 및 대응하는 타이어 제조 양태들에 관한 본 기술의 다양한 특징들 및 양태들은 다수의 이점들을 제공한다. 첫 번째 이점은 고속 균일성, 보다 최근에 인식된 취지의 타이어 변수를 효과적이고 효율적인 기술을 제공하는 본 발명에 부합한다. 타이어 고속 균일성은 저속 힘 측정치들을 더한 고속 방사상 런 아웃 측정치들에 근거하여 예측되고 제어된다. 고속 방사상 런 아웃 측정치는 타이어에서의 질량 불평형을 더욱 예측하고 제어하도록 사용될 수 있다.

고속 균일성을 예측하도록 시도하는 공지된 방법들은 고속 방사상 런 아웃(예를 들어, 질량 불평형을 포함)의 모든 확인된 영향들을 고려함이 없이 저속 균일성 기계에서 측정된 복합의 저속 변수들을 고려한다. 이러한 것으로서, 현재 개시된 기술은 질량 불평형과 타이어 고속 균일성 사이의 상관관계를 제공하는 것에 의하여 유익하다.

본 발명의 또 다른 이점은 이전에 공지된 기술들이 그 첫 번째 조화 진동 이상의 질량 불평형을 측정할 수 없기 때문에 본 발명이 복합 조화 진동들에 대하여 타이어에서 질량 불평형을 측정하기 위한 효과적인 단계들 및 특징들을 제공하는 것이다. 질량 불규칙 분포 및 지점 질량의 경우들을 포함하는 질량 불평형의 효과적인 지시는 모든 질량 불평형도 상당한 양의 방사상 런 아웃 및 고속에서의 관계된 타이어 스핀들 힘 변화들을 발생시킬 수 있기 때문에 중요하다.

본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 타이어에서 질량 불평형을 특징화하는 방법은 몇 개의 단계들을 포함하고, 그 첫 번째는 주어진 타이어에 대한 다수의 타이어 변수들을 확립하는 것에 부합한다. 이러한 타이어 변수들은 측정 또는 사전 프로그램화될 수 있으며, 테스트된 타이어 질량, 반경, 팽창 압력, 폭, 반경 강도, 및/또는 확장의 강도뿐만 아니라 질량 및/또는 테스트를 위하여 타이어가 장착되는 장착 고정물(예를 들어, 가상의 휠 림)의 관성 모멘트와 같은 이러한 변수들을 포함할 수도 있다.

타이어가 적절한 측정 기계에 장착되면, 타이어는 방사상 런 아웃 측정치가 얻어질 수 있도록 분당 600 회전 이상의 상태로 비교적 고속으로 회전된다. 반경 강도 변화의 영향들이 방사상 런 아웃(RRO)에 대해 무시할 정도이면, PRO 측정치들은 약 분당 180 회전보다 낮은 속도 및 제 1 고속 회전에서 얻어진다. 반경 강도 변화가 타이어 RRO에서 인식할 수 있는 영향을 가지면, RRO 측정치들은 약 분당 180 회전보다 낮은 속도 또는 하나 또는 2개의 고속 회전들에서 얻어진다. RRO 측정치들은 복합의 조화 진동들로 분석되고, 이로부터 질량 불규칙 분포 계수들이 계산된다. 질량 불규칙 분포 계수들은 테스트된 타이어에서 존재하는 모든 질량 불평형(질량 불규칙 분포 및 지점 질량들의 경우들을 포함하는)의 사이즈 및 위치를 결정한다.

상기 예시적인 실시예에 따른 질량 불평형의 결정은 다음의 다양한 형태로 이용될 수도 있다. 테스트된 타이어는 예정된 제한들을 가지는 다수의 카테고리들 중 하나로서 타이어의 등급을 매기는 것에 의하여 평가될 수도 있다. 테스트된 타이어는 소비자에게 제공하기 위하여 수용될 수 있는 하나의 그룹과, 수용할 수 없는 레벨의 질량 불평형을 바로잡도록 질량을 빼거나 더하는 것에 의한 것과 같이 개조되는 다른 그룹과 같은 그룹들로 분류될 수도 있다.

본 발명의 추가 실시예들은 타이어를 제조하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 상기된 양태들의 선택, 및 타이어 질량 불평형을 특징화하는 단계를 포함한다. 질량 불평형 결정들은 차량 선택성 테스트에 의하여 발생되는 것과 같은 예정된 질량 불평형 제한들과 비교될 수 있다. 그런 다음, 이러한 비교 및 관계된 분석의 결과는 질량 불평형 분석에 반응하는 다음의 타이어들의 제조를 제어하도록 피드백으로 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 추가적인 실시예에서, 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법은 다수의 층들에 의해 특징화된 제조 타이어를 제공하는 단계, 제 1 결정된 회전 속도로 상기 제조 타이어를 회전시켜 적어도 하나의 제 1 힘 측정치를 얻는 단계, 제 2 소정 회전 속도로 상기 제조 타이어를 회전시키고 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치를 얻는 단계, 및 적어도 하나의 제 1 힘 측정치 및 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치로부터, 상기 제조 타이어에 있는 다수의 층들의 가각에 대한 층 중첩 또는 변화의 영향을 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제 1 예정된 회전 속도는 약 분당 180 회전 보다 낮은 속도에 상응하는 한편, 제 2 예정된 회전 속도는 약 분당 600 회전 보다 높은 속도에 상응한다.

상기 예시적인 실시예에 따른 고속 균일성의 결정은 그런 다음 다음의 다양한 형태로 이용될 수도 있다. 테스트된 타이어는 미리 예정된 제한들을 가지는 다수의 카테고리들중 하나로서 타이어의 등급을 매기는 것에 의하여 평가될 수도 있다. 테스트된 타이어는 소비자에게 제공하기 위하여 수용될 수 있는 하나의 그룹과, 수용할 수 없는 레벨의 타이어 고속 균일성을 바로잡도록 질량을 빼거나 더하는 것에 의한 것과 같이 개조되는 다른 그룹과 같은 그룹들로 분류될 수도 있다.

본 발명의 추가 실시예들은 타이들을 제조하는 방법에 관한 것이고, 이것의 한 예는 상기된 양태들의 선택 및 타이어 고속 균일성을 특징화하는 단계를 포함한다. 고속 균일성 특징화들은 차량 감도 테스트 또는 다른 것들에 의해 발생되는 것과 같은 예정된 고속 균일성과 비교될 수 있다. 이러한 비교 및 관계된 분석의 결과는 그런 다음 고속 균일성에 반응하는 다음의 타이어들의 제조를 제어하도록 피드백으로 사용될 수 있다. 약간의 중첩이 전형적으로 제조된 타이어의 각 층을 위하여 존재하기 때문에, 고속 균일성 분석은 각 층들의 중첩 또는 변화를 위한 공차 세팅들 및 최적화된 위치들을 제공/조정하도록 채택될 수도 있다.

현재 개시된 기술의 또 다른 실시예에 따라서, 타이어를 제조하는 방법은 타이어 특징화와 관련된 복합 전달 함수들을 확립하는 단계와, 한 세트의 제조 타이어들을 구성하는 단계와, 제 1 회전 속도에서 각 제조 타이어를 회전시켜 적어도 하나의 제 1 힘 측정치를 얻는 단계와, 적어도 제 2 및 제 3 회전 속도들에서 각 제조 타이어를 회전시켜, 각 타이어와 관련된 모든 질량 불평형을 계산하도록 각각의 방사상 런 아웃 측정치들을 얻는 단계, 및 적어도 하나의 제 1 힘 측정치, 상기 복합 전달 함수들 및 질량 불평형 계산들에 근거하여 각 제조 타이어의 고속 균일성 특징들을 계산하는 단계를 포함한다. 다음의 타이어들의 제조는 이러한 다음 계산된 고속 균일성 특징들에 반응하여 제어될 수 있다. 더욱이, 각 타이어에 질량을 감하거나 더하는 것과 같은 제조 단계들은 각 제조 타이어의 고속 균일성 특징들을 개선하도록 수행될 수도 있다.

상기 예시적인 실시예에 따라서, 복합 전달 함수들이 한 세트의 샘플 타이어들을 확립하는 단계, 각각의 힘 측정치들을 얻도록 제 1 및 제 2 회전 속도들에서 각 샘플 타이어를 회전시키는 단계, 제 1 및 제 2 회전 속도들 중 하나 및 적어도 하나의 추가의 회전 속도에서 각 샘플 타이어를 회전시켜 각각의 방사상 런 아웃 측정치들을 얻는 단계, 및 힘 및 방사상 런 아웃 측정치들로부터 복합 전달 함수를 결정하는 단계들에 의해 특징화되는 것을 이해되어야 된다. 전달 함수는 2개의 방사상 런 아웃 측정치들에 더하여 제 2 힘 측정치와 제 1 힘 측정치 사이의 관계를 특징화한다. 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 회전 속도들중 하나는 약 분당 180회전 이하일 수 있는 반면에, 모든 다른 속도들은 약 분당 600 회전 이상일 수도 있다. 모든 힘 측정치들은 복합 전달 함수들이 결정되기 전에 복합의 조화 진동들로 분석될 수 있다.

본 발명의 추가의 목적들 및 이점들은 발명의 상세한 설명으로부터 통상의 지식을 가진 자에게 진술되거나 또는 명백하게 된다. 또한, 특정하게 예시되고 언급되고 기술된 특징들 및 단계들에 대한 변경들 및 변형들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명의 다양한 실시예 및 용도들에서 실시될 수도 있다. 변화들은 예시, 참조 또는 기술된 것들에 대한 등가의 수단들, 특징들 또는 단계들의 대체, 다양한 부품들, 특징들, 단계들 등의 기능, 작동 또는 위치 반전을 포함할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 상이한 실시예들 뿐만 아니라 상이한 당시의 바람직한 실시예들이 당시의 개시된 특징들, 단계들, 또는 요소들의 조합들 또는 구성들, 또는 이것들의 등가물들(도면에 도시 또는 이러한 도면들의 상세한 설명에 기술되지 않은 특징들, 부품들 또는 단계들 또는 이것들의 구성들을 포함하는)을 포함한다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 요약된 영역에서 필수적으로 설명되지 않은 본 발명의 추가의 실시예들은 상기의 요약된 목적들에서 언급된 특징들, 구성 요소들 또는 단계들의 양태들의 다양한 조합들, 및/또는 본 출원에서 논의된 것과는 다른 특징들, 구성 요소들 또는 단계들을 포함하고 통합할 수도 있다. 통상의 지식을 가진 자는 명세서의 나머지를 검토하는 것으로 이러한 실시예들 및 다른 것들의 특징들 및 양태들을 보다 잘 이해할 것이다.

본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 대한 본 발명의 최상의 모드를 포함하는 완전하고 이용 가능한 개시물이 첨부된 도면들을 참조하여 만들어지는 명세서에 설정된다.

도 1은 개시된 기술의 분석적인 기술에 따른 예시적인 타이어 링 모델의 개략도.

도 2는 개시된 기술에 따른 타이어 특징화에 관계된 것으로서 주어진 지점 질량을 구비한 타이어에 대하여 발생된 방사상 런 아웃(radial run out) 대 회전 속도의 예시적인 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 타이어 특징화에 관계된 것으로서 상이한 회전 속도들에서의 주어진 지점 질량에 대한 2차원적 타이어 형상의 예시적인 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 타이어 특징화에 관계된 것으로서 상이한 회전 속도들에서의 복합의 주어진 지점 질량들에 대한 2차원적 타이어 형상의 예시적인 그래프.

도 5는 개시된 기술에 따른 타이어 특징화에 관계된 것으로서 주어진 1 퍼센트 분포 정점 질량에 대한 발생된 방사상 런 아웃 대 회전속도의 예시적인 그래프.

도 6은 개시된 기술에 따른 타이어 특징화에 관계된 것으로서 주어진 1 퍼센트 불규칙 분포 반경 강도에 대한 발생된 런 아웃 대 회전속도의 예시적인 그래프.

도 7a 내지 도 7d는 개시된 기술에 따른 타이어 특징화에 관계된 것으로서 각각 방사상 런 아웃 변수들로부터 따른 2차원적 타이어 형상의 예시적인 그래프들.

도 8은 개시된 기술에 따른 타이어 질량 불평형의 특징화에 따른 예시적인 공정 단계들의 블록도.

도 9는 개시된 기술에 따른 타이어 고속 균일성의 특징화에 따른 예시적인 공정 단계들의 블록도.

도 10은 개시된 기술에 따른 타이어 질량 불평형에 반응하는 타이어 제조 및 분류의 예시적인 양태들의 블록도.

도 11은 개시된 기술에 따른 타이어 고속 균일성 특징화에 반영하는 타이어 제조 및 분류의 예시적인 양태들의 블록도.

본 명세서 및 첨부된 도면들 전체에 걸쳐 있는 참조 부호의 반복 사용은 본 발명의 동일 또는 유사한 특징들 또는 구성 요소들을 표현하도록 의도된다.

본 발명의 상세한 설명에 기술된 바와 같이, 본 발명은 타이어의 질량 불규칙 분포 및 고속 균일성을 특징화에 관한 것이다. 질량 불규칙 분포는 본 명세서에 나타난 바와 같이 다음의 수학적 분석을 받는 고속 방사상 런 아웃 측정치들로부터 확인된다. 질량 불규칙 분포 특징화는, 예를 들어 타이어 층 중첩 변수들의 제어 및 최적화로 타이어 분류 및/또는 등급 매기기 공정들(grading process) 및 타이어 제조에 대한 개선들에 추가적으로 적용될 수 있다. 타이어 고속 방사상 런 아웃의 측정치 및 분석은 타이어 고속 균일성을 결정하고 특징화하도록 저속 힘 측정치들과 결합될 수 있다. 타이어 고속 균일성 특징화는 또한 타이어 분류 공정들 및 대응하는 타이어 제조 공정 개선에 적용될 수 있다.

타이어들에 대한 고속 균일성을 예측하는 것에 초점이 맞추어진 이전의 기술(예를 들어, 미국 특허 제5,389,438호에 개시됨)은 방사상 런 아웃(RRO), 순간적인 롤링 반경(IRR), 방사상의 힘 변화(RFV)와 같은 복합의 저속 변수들에 근거하여 고속 균일성의 예측을 시도한다. 고속 RRO는 고속 균일성의 중요한 기여 인자이다. 단지 저속에서 측정된 변수들에 근거한 고속 균일성의 예측은 고속 RRO, 즉 질량 불평형(예를 들어, 질량 불규칙 분포)에 기여하는 변수들중 적어도 하나를 고려하는데 실패한다. 이와 같이, 본 발명은 타이어에 대한 고속 균일성을 보다 정확하게 측정하기 위하여 고속 RRO 측정들을 얻는다. 더욱이, 이러한 고속 RRO 측정치들은 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 정보를 얻도록 분석될 수 있으며, 이는 타이어의 방사상 런 아웃 특징들을 감소시키고 고속 균일성을 개선하도록 변경될 수도 있다.

본 발명의 공정 적용들 및 방법론에 대한 초기 토대를 제공하는 타이어 모델링 및 수치적 분석의 양태들은 도 1 내지 도 7에 대해 이후에 기술된다. 보다 상세하게, 이러한 논의는 타이어 반경의 초기 불규칙 분포로서 타이어 고속 방사상 런 아웃, 타이어 질량 불평형, 타이어의 정상 강도 분포에서의 변화, 타이어의 접선 강도 분포에서의 변화, 및 타이어의 굽힘 강도 분포에서의 변화의 이러한 속성들에 대한 알고리즘 공식 및 예시적인 측정치들에 대응한다. 도 1 내지 도 7에 나타난 원리들은 본 발명에 따른 예시적인 방법론에 연속적으로 적용된다. 도 8 및 도 10은 불규칙 질량 분포 및/또는 지점 질량(들)을 포함하는 타이어 질량 불평형을 특징화하기 위한 특징들 및 단계들의 예시적인 표현을 각각 제공한다. 도 9 및 도 11은 타이어 고속 균일성 특징들을 특징화하기 위한 특징들 및 단계들의 예시적은 표현을 각각 제공한다.

현재 개시된 기술의 양태들에 따라서, 다양한 고속 RRO(또는 크라운 변형)의 소스들의 결정은 타이어 고속 균일성 및 이에 관련된 다른 변수들의 보다 정확한 특징화를 가능하게 한다. 도 1을 참조하여, 타이어는 휠 림 또는 다른 형태의 강성 디스크와 같은 장착 고정물(12)에 연결된 일반적으로 원형의 가요성 링(10)으로서 성형된다. 림은 그 회전축(18)에 고정된다. 타이어(10)는 분포된 방사상 스프링(14)들 및 접선 스프링(16)들에 의하여 림(12)에 연결된다.

타이어 비균일성 속성들은 질량 불균형(δm), 반경 강도(

)에서의 변화, 접선 강도(

), 및 굽힘 강도(EI)를 포함한다. 타이어(10)가 압축되지 않고 회전하지 않는 초기 상태에서, 타이어(10)는 일반적으로 반경(R)을 가지는 원형 형상을 가진다. 타이어가 고속(Ω)으로 회전할 때, 링은 비균일성의 존재로 인하여 비원형의 형태로 변형되게 된다. 다음의 용어들은 회전에서의 특정 변수들을 참조하도록 사용되게 된다.

: 반경 방향으로의 정상 변위, 즉 방사상 런 아웃.

: 접선 변위.

: 팽창 압력.

: 링의 단면적.

: 타이어 링의 질량 밀도.

: 링의 폭.

: Ω에 관계한 림 회전.

: 림 반경.

: 법선 방향으로의 외력.

:접선 방향으로의 외력.

: 0에서 2π 범위의 원주방향 좌표.

타이어 링이 원형이고, 림이 휠 중심에 고정되는 것을 가정하면, 운동 방정식들은 다음과 같이 유도된다:

(1.1a,b.c)

여기에서, 초기 상태가

및 Ω에 의해 예비 응력을 받으면,

,

초기 상태가 예비 응력을 받지 않으면,

. (1.1d)

방정식(1.1a,b,c,d)들은 보다 상세하게 이후에 표현되는 바와 같이, 질량(m)의 불규칙 분포, 반경 강도(

), 접성 강도(

), 굽힘 강도(EI), 뿐만 아니라 타이어 반경(RRO)의 비균일성 분포에 의하여 야기되는 비균일성을 연구하도록 사용될 수 있다.

ㆍ링 반경(Ri)의 초기 불규칙 분포에 의해 발생되는 방사상 런 아웃

이제, 비원형의 링이 압축되고 회전 하에서 그 형상이 어떻게 변화하게 되는지의 양태들이 고려된다. 비원형의 링을 특징화하는 다루기 힘든 특성들로 인하여, 타이어(10)가 반경(R)을 가진 원형 타이어이고 예비 응력이 없다는 것을 가정하는 접근을 취해진다. 외력(

)은 링 변형(

)이 다음의 요구를 만족시키도록 적용되고,

= R -

, (2.1)

여기에서,

은 비원형 링의 초기 반경을 나타내는 θ의 함수이고, R은 다음의 방정식에 의해 주어진다.

R = 평균 (

) (2.2)

이후에 논의되는 바와 같이, 접선력은 0으로서, 즉

으로 가정될 수 있다. 운동방정식을 참조하여,

는 방정식(2.1)에 의해 주어지는 초기 방사상 런 아웃이고, 미지수

및

들은 다음 방정식으로 결정된다:

(2.3a,b)

여기에서,

및

은 방정식(2.1)에 의해 주어진 초기 방사상 런 아웃으로부터 계산될 수 있다:

(2.4a,b)

여기에서,

은 다음 방정식에 의해 주어지고,

(2.5)

은 다음 방정식에 의해 주어진다.

(2.6)

타이어가 압축되지 않았기 때문에, 방정식(2.6)에서의 모든 강도들은 팽창 전의 강도이어야 하는 것을 인식해야만 한다.

타이어 링이 팽창할 수 없거나, 또는 조화 진동들에 대하여

이면, 방정식(2.5)과 (2.6)은 단순화한다.

및

가 각 조화 진동에 대하여 동일한 위상을 가져야만 하는 것을 인식해야 한다. 이러한 것은 각각의 조화 진동들에 대하여,

로서 초기 방사상 런 아웃을 가진 특정 비원형 타이어로 원형 타이어를 변형시키는데 필요한 힘이 항상 임의의 위상 변위없이

에 비례한다는 것을 의미한다.

이제, 동일한 비원형 타이어 링에 대하여, 동일한 양의 힘이 타이어에 반대방향으로 적용되면, 초기에 제공되는 동일한 원형 타이어가 얻어져야 한다.

그러므로, 방정식(2.3a)에 의해 주어진

은 타이어 링의 비원형 부분을 특징화하도록 사용될 수 있다.

및

는 압력 및 회전에 의해 생성된 운동방정식들에서 미지수들이다.

그 해답은 다음 방정식으로 결정되고,

(2.7a,b)

여기에서,

및

은 방정식(2.4a 및 b)에 의해 주어진 초기 방사상 런 아웃으로부터 계산될 수 있다.

더욱이,

은 다음과 같이 주어지고:

(2.8)

Q _n 은 다음과 같이 주어진다:

(2.9)

그러므로, 초기에 비원형인 타이어에 대하여, 압력 및 회전에 의해 발생된 방사상 런 아웃은 균일한 팽창 부분과 변화하는 부분을 포함한다. 변화하는 부분의 각 조화 진동의 크기는 어떠한 위상 변위 없이 초기 방사상 런 아웃의 크기에 비례한다.

을 통하여, 팽창 및 회전은 초기 방사상 런 아웃의 크기를 조절하는 노브(knob)로서 작용한다. 팽창은 방사상 런 아웃을 감소시키지만, 회전은 이를 증가시킨다.

타이어 링이 팽창할 수 없거나,

이면, 균일한 팽창 부분은 0으로 된다. 타이어가 팽창할 수 없을지라도, 타이어는 타이어의 초기 방사상 런 아웃으로 인하여 회전 하에서 변형하게 된다.

ㆍ질량 불평형에 의해 발생되는 방사상 런 아웃

질량의 불규칙 분포에 의해 야기되는 비균일성이 지금 고려된다. 이 경우에, 링은 예비 응력을 받고, 외력은 질량 불평형에 의해 발생되는 원심력이다. 아울러, EI,

및

들이 상수들로서 고려된다. 타이어 균일 성장은 이것이 해답에서의 영향이 없기 때문에 공식으로부터 공제된다. 분석은 예비 응력받은 링이 팽창할 수 없는 것으로 가정하는 것에 의하여 단순화되고, 이는 다음의 식을 준다.,

(3.1)

자유 스핀이 정상 상태에 있기 때문에, 진동은 존재하지 않고, 스핀들에 관계하는 림의 회전 변위(

)는 0으로서 고려될 수 있다.

접선 변위(

)에 대한 해답은 다음 방정식에 의해 해결될 수 있다:

(3.2)

및

에 대한 다음의 해답들이 얻어진다:

(3.3a)

(3.3b)

n = 1,2,3,....이며, n은 반응에 있어서의 조화 진동들의 수를 나타낸다. 방정식(3.3a) 및 (3.3b)을 방정식(3.2)로 그런 다음 (3.1)로의 대입은 질량 불평형을 가진 타이어의 방사상 런 아웃을 위한 해답을 산출한다.

이제, 불규칙 분포된 질량을 위한 예를 고려하여, 불규칙 분포된 질량에 의 해 발생되는 힘은 다음과 같이 설명될 수 있다:

(3.4a)

(3.4b)

분포된 질량 불평형에 대한 방사상 런 아웃의 해답은 다음의 식이 되도록 결정된다:

(3.5)

여기에서,

및

은 방정식(3.4b)에 의해 주어진 질량 불평형 분포로부터 계산될 수 있으며, Δ_n은 다음의 식에 의해 주어진다:

(3.6)

ㆍ반경 강도( k _W )에서의 변화에 의해 발생되는 방사상 런 아웃

질량, 접선 강도 및 굽힘 강도가 타이어 주위에 균일하게 분포되는 것으로 가정한다. 또한, 링은 예비 응력을 받지 않으며, 압력 및 원심력 외에 다른 외력은 없다.

는

의 주기 함수일 것이 요구되며, 상수일 수 없다.

가 상수(

)로서 고려되면, 운동 방정식은 다음 해답을 가진다:

(4.1a,b)

방정식(4.1b)은 팽창 압력 및 회전에 의해 야기된 방사상 변형이고, 팽창 압력 및 회전 하에서의 균일한 타이어 성장을 나타낸다. 정상적으로, EA는 매우 크고, 그러므로

는 매우 작다.

반경 강도는 상수 부분과 변수 부분으로 분석될 수 있다:

(4.2a)

여기에서, δ

는 다음과 같이 설명될 수 있다:

(4.2b)

따라서,

는 상수 부분과 변수 부분으로 분석될 수 있다:

=

+δ

(4.3)

여기에서,

는 방정식(4.1b)에 의해 주어진다. 더욱이, 다음과 같이 가정한다:

(4.4a,b)

다수의 계산들은 운동 방정식에 대하여 다음의 방정식들로 유도될 수 있다:

(4.5a,b)

여기에서,

(4.6)

이는 방정식(2.8)과 동일하며, 여기에서

(4.7)

타이어 링이 팽창할 수 없으면,

는 0이고, 방사상 런 아웃을 0으로 유도한다는 것을 인식해야 한다. 이러한 것은 팽창할 수 없는 타이어 링에 대하여, 타이어가 압력 및 회전하에 있을 때 반경 강도 변화가 어떠한 방사상 런 아웃도 발생시키지 않는다는 것을 의미한다.

실제의 타이어에 있어서, 벨트의 인장 강도(EA)는 비교적 높을 수도 있다. 이러한 경우에, 반경 강도 변화들에 의해 발생된 방사상 런 아웃은 질량 불평형 분포에 의해 발생되는 것보다 훨씬 작아야 한다.

ㆍ접선 강도(

)에서의 변화에 의해 발생되는 방사상 런 아웃

질량, 법선 강도 및 굽힘 강도가 타이어 주위에 균일하게 분포되는 것을 가 정한다. 또한, 링은 예비 응력을 받지 않고, 압력 및 원심력 외에 다른 외력은 존재하지 않는다.

운동 방정식들에 대한 해답은 0인 것이 증명될 수 있으며, 이는 불규칙 접선 강도 분포가 압력 및 회전 후에 어떠한 방사상 런 아웃도 발생시키지 않는다는 것을 의미한다.

ㆍ굽힘 강도( EI )에서의 변화에 의해 발생되는 방사상 런 아웃

질량, 법선 및 접선 강도 및 굽힘 강도가 타이어 주위에 균일하게 분포되는 것을 가정한다. 또한, 링은 예비 응력을 받지 않고, 압력 및 원심력 외에 다른 외력은 존재하지 않는다.

이 문제에 대한 해답은 0의 해답인 것이 증명될 수 있다. 그러므로, 굽힘 강도 변화는 팽창 및 회전 후에 원형 타이어에서 방사상 런 아웃을 유도하지 않게 된다.

수치적 예들은 상기된 방사상 런 아웃에 관하여 제공될 수 있다. 표 1에 나타난 바와 같은 다음의 타이어 변수들은 예시적인 타이어를 위하여 얻어진다.

[표 1]- 타이어 변수들

변수:	값:	단위:
반경(R)	0.326	M
타이어 정점 선형 질량 밀도( )	3.35	㎏/m
압력( )	207	㎪
타이어 폭(b)	0.142	M
반경강도( )	1.44*10^6	N/m^2
접선 강도( )	2.61*10^5	N/m^2
굽힘 강도(EI)	1.35	N/m^2
인장강도(EA)	6.48*10^6	N

ㆍ 예들 : 불규칙 질량 분포에 의해 발생되는 방사상 런 아웃

도 2는 첫 번째 4개의 조화 진동들과 20g의 지점 질량을 가지는 타이어에 대한 첫 번째의 20개 조화 진동들(지시된 모든 것)의 합계의 피크 대 피크(peak to peak)값에 대한 피크 대 피크값(2 x 크기) 대 회전 속도의 변화를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 0의 회전 속도에서 발생되는 방사상 런 아웃은 없다. 속도가 증가함으로써, 모든 조화 진동들의 크기는 상당히 증가한다.

도 3은 타이어가 회전하지 않을 때 그리고 또한 타이어가 30㎐로 회전할 때, θ=π/2에 위치된 하나의 20g의 지점 질량을 가진 타이어의 예시적인 변형을 시각적으로 증명한다. 예시된 바와 같이, 방사상 런 아웃은 지점 질량의 위치에서 그 최대에 도달한다. 변형은 도 3에서 200배까지 증폭되었다.

도 4는 타이어가 회전하지 않고 또한 타이어가 30㎐로 회전할 때, 180도 떨어져(θ=π/2 및 θ=3π/2) 위치된 2개의 20g 지점 질량들을 가진 타이어의 예시적인 변형을 시각적으로 증명한다. 예시된 바와 같이, 최대 변위의 위치는 항상 지점 지량으로서 동일한 위치를 공유한다. 변형이 도 4에서 200배까지 증폭되었던 것을 유의해야 한다.

두 번째 예로서, 타이어의 1%의 불규칙 분포 질량을 가진 타이에어 의해 발생되는 방사상 런 아웃은 질량 밀도의 정점에 이른다. 도 5는 불규칙 질량 분포의 이러한 예시적인 경우에 대하여 피크 대 피크값들 대 첫 번째의 4개의 조화 진동들에 대한 회전 속도의 변화를 도시한다. 도 5에 예시된 바와 같이, 속도가 증가함으로써, 모든 조화 진동들의 크기들은 상당히 증가한다.

ㆍ 예들 : 불규칙 반경 강도 분포에 의해 발생되는 방사상 런 아웃

다음의 예는 예시적으로 불규칙하게 분포된 반경 강도에 의해 발생된는 방사상 런 아웃에 관한 것이다. 도 6은 방사상 런 아웃 대 타이어 회전 속도의 첫 번째 4개의 조화 진동들의 피크 대 피크값들을 도시한다. 1% 불규칙하게 분포된 반경 강도 분포는 계산에서 이용된다. 약 분당 180 회전보다 낮은 속도에서, 팽창 후의 방사상 런 아웃은 매우 작다. 속도가 증감함에 따라서, 방사상 런 아웃은 증가한다. 30㎐에서, 이것은 모든 조화 진동들에 대해 약 0.022㎜에 도달한다. 도 5와 비교하여, 높은 회전 속도에서, 불규칙하게 분포된 반경 강도에 의해 발생된 방사상 런 아웃은 불규칙하게 분포된 질량에 의해 발생되는 것보다 훨씬 작다.

타이어 방사상 런 아웃에 관한 상기의 분석 및 예들에 근거하여, 몇 개의 결론들이 만들어 질 수 있다. 타이어가 어떤 종류의 비균일성을 가지는지에 상관없이, 타이어가 압축되고 회전될 때, 타이어는 균일한 성장을 겪게 된다. 압축 및 회전은 타이어 반경을 증가시키게 된다. 신장 가능한 타이어 정점이 적으면 적을수록, 타이어 반경의 팽창은 적다.

초기의 방사상 런 아웃은 타이어가 압축되고 회전될 때 타이어 방사상 런 아웃을 발생시킨다. 압축은 방사상 런 아웃을 감소시키게 되지만, 회전은 방사상 런 아웃을 증가시킨다. 그러나, 압축 및 회전은 방사상 런 아웃의 위상을 변화시키지 않는다.

반경 강도 변화는 타이어가 압축되고 회전될 때 방사상 런 아웃을 발생시킬 것이다. 회전 속도를 증가시키는 것은 방사상 런 아웃의 크기를 증가시킬 것이다. 방사상 런 아웃의 위상은 반경 강도 변화의 위상에 반대편에 있을 것이다. 타이어 정점이 확장할 수 없으면, 반경 강도 변화에 의해 발생되는 방사상 런 아웃은 0으로 될 것이다.

불규칙 질량 분포는 타이어가 회전될 때 타이어 방사상 런 아웃을 발생시킬 것이다. 회전 속도를 증가시키는 것은 방사상 런 아웃의 크기를 상당히 증가시킬 것이다. 질량 변화에 의해 발생되는 방사상 런 아웃의 위상은 그 자체의 질량 변화의 위상과 동일하다.

질량 불평형이 지점 질량이면, 최대 변형은 지점 질량의 동일한 위치에 위치된다.

접선 및 굽힘 강도 변화들은 방사상 런 아웃을 발생시키지 않을 것이다.

타이어 링 인장 강도의 변화는 또한 방사상 런 아웃을 발생시킬 수 있다. 이러한 효과는 본 명세서에서 제공되지 않지만, 필요하다면 동일한 방식으로 수학적으로 취급될 수 있다.

상기의 수학적 분석은 본 발명에 따라 개발된 측정들 및 대응하는 알고리즘 응용들을 위한 토대를 제공한다. 개시된 기술의 하나의 예시적인 응용은 고속 RRO 측정치들로부터 질량 불평형(질량 불규칙 분포 및 지점 질량을 포함하는)의 증명물에 해당한다. 질량 불규칙 분포는 고속에서 상당한 양의 RRO를 발생시킬 것이다. 타이어가 측정 장치의 평탄면 또는 노면 휠을 향하여 적재되면, 발생된 이러한 RRO는 표면에 의해 눌려지고, 힘들은 필연적으로 휠 중심에서 만들어질 것이다. 이러한 것으로서, 질량 불평형은 또한 고속에서의 스핀들 힘 변화들을 발생시키는데 있 어서 기여하는 키 요소이다. 적어도 이러한 이유들 때문에, 질량 불평형의 증명은 유용한 응용이 된다.

도 8 및 도 10은 타이어에서의 질량 불평형을 특징화하기 위한 예시적인 특성들을 도시한다. 먼저, 이것은 본 발명의 기술분야에서 공지된 바와 같이 많은 다양한 공정들이 개개의 타이어의 실제적 구성에서 채택되는 것을 예측해야 한다. 이러한 타이어 제조 공정들은, 예를 들어 타이어 골조를 형성하도록 고무 합성 및/또는 다른 적절한 재료들의 다양한 층들을 적용하는 단계와, 타이어 정점 블록을 형성하도록 타이어 벨트 부분과 트레드 부분을 제공하는 단계와, 완성된 그린 타이어를 경화하는 단계 등을 포함한다. 이러한 공정들은 도 10에서 30a, 30b,...,30n으로서 표현되어 있으며, 예시적인 타이어(32)를 형성하도록 결합한다. 한 묶음(batch)의 복합 타이어들이 각각 다양한 공정들(30a 내지 30n)의 하나의 반복으로부터 만들어질 수도 있다는 것을 예측하여야 한다. 타이어가 제조된 후에, 다수의 측정치들은 본 발명에 따라서 질량 불평형을 특징화하기 위하여 도입되어야만 된다.

도 8을 참조하면, 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 예시적은 공정에 있어서 제 1 단계(34)는 이전에 표 1에서 확인된 바와 같이 다양한 타이어 변수들을 도입한다. 이러한 타이어 변수들은 예를 들어 타이어 반경, 타이어 폭, 타이어 정점 지량, 타이어 압력, 타이어 반경 강도, 타이어 접선 강도, 타이어 굽힘 강도, 및 타이어 인장 강도를 포함한다. 이러한 변수들은 본 발명의 기술분야에서 널리 공지된 것으로서 타이어 성질 측정 장치(36, 도 10 참조)에 의하여 얻어질 수도 있거 나, 또는 본 방법론에 앞서 대안적으로 도입 및 다음의 컴퓨터 분석에서 처리하기 위하여 공지된 변수들로서 넣어질 수도 있다.

질량 불평형을 특징화하는 공정에서의 제 2 단계(38)는 특정 타이어를 회전시켜 RRO 측정치들을 얻는 것이다. 타이어는 고속 방사상 런 아웃 측정 장치(37, 도 10 참조)의 장착 고정물(전형적으로 타이어 림 또는 다른 강성 디스크와 유사한 성질들을 가지는)에 위치될 수도 있다. 저속을 위한 이러한 RRO 측정 장치들의 일부 예들이 미국 특허 제5,396,438호(Oblizajek) 및 제5,245,867호(Sube 등)에 제공되어 있으며, 이러한 특허들은 모든 목적을 위하여 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. RRO 측정 장치는 필요한 속도로 타이어가 회전하는 동안 타이어에서 참조 지점을 확인하여 유지할 수 있다. 타이어는 그런 다음 전형적인 고속도로 속도에 대응하는 것과 같은 첫 번째의 높은 회전 속도에서 회전된다. 본 발명의 목적을 위하여, 다양한 측정치들이 얻어지고 분석되는 “높은 속도”는 적어도 약 600rpm(약 10㎐)의 회전 속도에 해당한다. 일부의 경우에, 이러한 비교적 높은 회전 속도들은 약 20 내지 30㎐이거나 그 이상이다.

이는 고속 RRO(단계(단계38, 39 및 42들에서 측정되는 것과 같이)조화 진동들로 분석될 수 있는 이전에 제공된 수학적 분석으로부터 예측되어야 한다:

(7.1)

n은 조화 진동 수를 나타낸다. 그러므로, 단계(40)는 방정식(7.1)에 근거하여 복합 조화 진동들로 단계(38)에서 얻어진 RRO 측정치들을 분석하는 것에 해당한 다. 타이어 변형은 실제적으로 4개의 소스들로부터 온다:

ㆍ타이어 균일 성장, w _o ,

ㆍ초기 RRO,

(7.2)

ㆍ반경 강도 변화,

(7.3)

ㆍ그리고 질량 불규칙 분포

(7.4)

이전에 제공된 해답들에 근거하여, 측정된 RRO는 상기의 모든 기여(contribution)들의 조합이어야 한다.

(7.5)

여기에서,

그리고

(7.6)

그러므로, 각 조화 진동에 대하여

(7.7)

여기에서,

및

들은 알려지지 않은 변수들이다. 변수(

및

)들은 이후에 질량 불규칙 분포 계수들로서 참조되고, 변수(a _n 및 b _n )들은 초기의 RRO 계수들로서 참조되고, 변수(

및

)들은 반경 강도 변화 계수들로서 참 조된다.

약 분당 180회전보다 낮은 속도에서, 우리는 다음 관계를 가진다:

(7.8)

그러므로, 약 분당 180 회전보다 낮은 속도에서의 RRO 측정치들은 단계(39)에서 얻어지고, 또한 단계(40)에서 복합 조화 진동들로 분석된다. 그 후, 초기의 RRO 계수들이 다음의 방정식에 의해 결정될 수 있다:

(7.9)

어떤 속도에서,

(7.10)

즉, 반경 강도 변화가 RRO에서 무시할만한 영향을 가지면, 질량 불규칙 분포 계수(e _n 및 f _n )들은 방정식(7.7)로부터 용이하게 유도될 수 있다.

(7.11)

방정식(7.10)이 사실이 아니고 반경 강도 변화가 타이어 RRO에서 인식할만한 영향을 가지면, RRO 측정치들은 2개의 높은 속도들을 위하여 얻어져야만 된다. 이러한 경우에, 타이어가 두 번째 높은 속도로 회전되고 방사상 런 아웃 측정치들이 얻어지는 단계(42)가 실행된다. 첫 번째 회전 속도와 유사하게, 두 번째 높은 속도는 바람직하게 적어도 약 600rpm이며, 많은 경우에 약 1200-1800rpm(20-30㎐) 사이 에 대응한다. 이러한 경우에, 단계(38 및 42)에서 얻어진 RRO 측정치들은 방정식 (7.1)에 의해 단계(40)에서 각각의 복합 조화 진동들로 분석될 수 있다. 다음의 관계들은 첫 번째와 두 번째 회전속도들에서 각각 결정된 조화 진동을 위하여 존재한다:

(7.12)

반경 강도 변화 계수(α _n 및 β _n )들 및 질량 불규칙 분포 계수(e _n 및 f _n )들은 상기의 방정식으로부터 단계(44)에서 유도될 수 있으며, 다음의 식과 같다.

(7.13)

이러한 방식으로, 질량 불평형 크기 및 위치들이 얻어진다. 본 분석에 있어서, 질량 불평형 결정은 실제적으로 질량 불규칙 분포와 일치한다. 그러나, 지점 질량이 모델링 목적을 위하여 불규칙 분포 형태로 변형될 수 있어 동일한 방식으로 처리될 수 있기 때문에, 지점 질량 결정은 또한 이러한 결정에 따라서 실현될 수 있다. 정상적으로, 몇 개의 조화 진동의 피크들이 동일한 위치를 공유하기 때문에, 지점 지량은 타이어에서 존재한다.

단계(44)에서의, 질량 불규칙 분포 및/또는 지점 질량(들)의 존재를 포함하는 모든 질량 불평형의 결정 단계(44)에 근거하여, 타이어는 그런 다음 단계(46)에서 평가될 수 있다. 예시적인 평가 공정은 타이어에서 질량 불평형의 양에 대한 확립된 제한에 근거하여 타이어 분류를 포함할 수도 있다. 이러한 제한은 테스트된 타이어의 특정 형태 및/또는 타이어가 사용되도록 의도된 차량의 형태에 좌우될 수도 있다. 타이어가 확립되 제한 아래의 질량 불평형을 가지면, 타이어는 소비자에게 인도하기 위하여 수용할 수 있는 그룹으로 분류될 수도 있다. 타이어가 확립된 제한 이상의 질량 불평형을 가지면, 타이어는 거절되거나 또는 다음의 변형을 위하여 제조장으로 회수될 수도 있다. 또 다른 예시적인 평가공정은 다수의 확립된 카테고리들중 하나로 타이어를 “등급 매기는 것(grading)”에 해당한다. 각 카테고리는 질량 불규칙 분포의 특정 레벨에 근거하여 정의될 수도 있고, 이는 특정 형태의 타이어 및/또는 의도된 형태의 차량, 응용 또는 위치 용도에 영향을 준다. 이러한 특정 제한들 및 등급 카테고리들이 타이어 측정치 및/또는 소비자에 의해 요구되는 것과 같은 다양한 변수들에 크게 좌우되고 이러한 특정 예들이 본 명세서에 설정되지 않았다는 것을 예측하여야 한다.

도 8에 설정된 예시적인 방법론의 보다 특정한 예로서, 타이어가 표 1에 설정된 바와 같은 타이어 변수들을 가지도록 단계(34)에서 확립되는 것으로 가정한 다. 방정식(7.10)이 사실인 것을 유지하는 것으로, 즉, 반경 강도 변화는 RRO에서의 무시할 만한 영향을 가지는 것으로 가정한다. 타이어 RRO는 그런 다음 30㎐의 첫 번째 높은 예시적인 회전 속도로 단계(38)에서 측정되고, 또한 0㎐에서 단계(39)에서 측정된다. 단계(40)에서의 측정치 및 다음의 조화 진동 분석의 결과들이 다음의 표 2에 나타난다. 균일 성장 부분은 이것이 본 분석에 영향을 주지않기 때문에 목록되지 않았다는 것ㅇ르 유의해야 한다. 개시된 기술의 대안적인 실시예에서, 타이어 특징화에 기여하는 것과 같은 균일 성장은 고려될 수도 있다는 것이 예측되어야 한다.

[표 2]- 0 및 30㎐에서 측정된 RRO

Ω=0㎐	N=1	N=2	N=3	N=4	N=5	N=6	N=7	N=8	N=9	N=10
A_n(㎜)	0	0.2	0	0	0	0	0	0	0	0
B_n(㎜)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Ω=30㎐
A_n(㎜)	0	0.1431	0	0.0336	0	-.0170	0	0.0099	0	-.0064
B_n(㎜)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

비록 10개의 RRO 조화 진동들이 표 2에 제공되었을지라도, 이는 보다 적거나 많은 수의 조화 진동들이 얻어질 수도 있다는 것이 예측된다. 방정식(7.7)(7.9) 및 (7.11)로의 표 2의 복합 조화 진동들의 대입은 표 3에서의 다음의 질량 불규칙 분포 계수들을 제공한다.

표 3. RRO로부터 유도된 질량 불규칙 분포 계수들

Ω=30㎐	N=1	N=2	N=3	N=4	N=5	N=6	N=7	N=8	N=9	N=10
e_n	0	-.0127	0	0.0127	0	-.0127	0	0.0127	0	-.0127
f_n	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

표 3 및 방정식(7.4)으로부터, 20그램의 2개의 지점 질량들이 π/2 및 -π/2에 각각 위치된 질량 불평형이 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 질량 불평형이 성공적으로 확인된다. 도 7a 내지 도 7d는 각각 이러한 질량 불규칙 분포의 단계들을 예시한다. 도 7a는 0㎐에서의 RRO 측정치의 2차원적 예시를 제공하고, 도 7b는 30㎐에서의 RRO 측정치의 2차원적 예시를 제공한다. 도 7c는 초기의 RRO에 의해 기여된 RRO를 도시하는 한편, 도 7d는 타이어가 30㎐로 회전될 때 질량 불평형에 의해 기여되는 RRO를 도시한다. 도 7a 내지 도 7d에 그래프로 도시된 변형들은 도시의 목적을 위하여 200배까지 확대되었다는 것을 유의해야 한다. 상기의 도면들에서, 점선의 곡선은 참조를 위하여 완전한 원형의 타이어를 나타낸다.

타이어 평가 및 타이어의 관계된 제조 공정들과 타이어의 질량 불평형 특징화가 어떻게 조합되는지의 추가 양태들이 도 10에 도시되어 있다. 이전에 기술된 바와 같이, 복합 서브 공정(30a-30n)들은 각각 타이어(32)의 제조시에 수행된다. 다양한 타이어 변수들은 타이어 성질 측정 장치(36)에 이러한 타이어를 제공하는 것에 의하여 타이어(32)를 위해 확립될 수도 있다. 타이어 성질 측정 장치(36)는 때때로 각각의 필요한 타이어 변수들을 얻기 위하여 다수의 측정 기구들에 해당한다. 고속 RRO 측정치들은 그런 다음 고속 RRO 측정 장치(37)에서 얻어질 수도 있다. 도 8을 참조하여 기술되는 바와 같이, 반경 강도 변화의 영향들이 무시할 수 있을 때, RRO 측정치들은 약 분당 180회전 이하의 낮은 속도에서 그리고 첫 번째 높은 속도에서 얻어진다. 반경 강도 변화의 영향들이 인식할 수 있으면, RRO 측정치들은 약 분당 180회전 이하의 낮은 속도에서 그리고 2개의 상이한 높은 속도들에 서 얻어진다. 장치(36 및 37)들에서 얻어진 측정치들은 컴퓨터(48)에 중계되고, 컴퓨터는 어떠한 형태의 프로세서, 마이크로컨트롤러 또는 다른 데이터 분석기에 해당할 수도 있다.

또한, 도 10을 참조하여, 차량 감도 테스트(50, vehicle sensitivity test,(VST))가 채택되어 컴퓨터(50)에 결합된다. VST(50)는 M.G.Holcombe 및 R.G.Altman에 의해 1998년에 간행된 SAE 880579에 게재된 “탑승 평가 시뮬레이션을 이용한 타이어 및 휠 균일성 필요성들을 결정하기 위한 방법”에서 추가적으로 상세하게 기술된 바와 같이 질량 불평형과 같은 타이어 비균일성 속성들에 의하여 야기되는 차량 진동을 평가하는 측정이다. 정상적으로, 높은 레벨의 질량 불평형은 차량 탑승의 불편함을 만드는 높은 레벨들의 차량 진동들들을 발생시킨다. VST(50)는 객관적으로 또는 주관적으로 수행될 수 있다. 객관적이면, 차량이 조향륜, 운전석 및/또는 차량의 바닥과 같은 위치들에 설비되어서, 진동들이 측정될 수 있다. 주관적이면, 직업적인 운전자가 진동의 격렬함을 평가하도록 이용된다. 이렇게 하는 것에 의하여, 차량 진동과 타이어 불균일성(질량 불평형과 같은) 사이의 관계가 확립될 수 있고, 이로부터 제한은 타이어 불균일성(질량 불평형과 같은)에 설정될 수 있어서, 타이어의 불균일성 레벨이 제한값 이하이면 양호한 승차감이 보장될 수 있다. 제한은 그런 다음 컴퓨터(48)에 직접 프로그램될 수 있다.

컴퓨터(48)가 질량 불규칙 분포 계수들을 계산하고 이어서 모든 질량 불평형의 크기 및 위치들을 결정한 후에, 이러한 결정된 변수들은 VST(50)에 의해 확립된 제한과 비교될 수 있는 것에 의하여, 타이어는 타이어를 분류 또는 등급을 매기는 것과 같이 평가된다. 분류 평가에 따라서, 결정된 질량 불평형 특징들이 VST(50)에 의해 확립된 제한들 이하이면, 타이어는 소비자에게 인도될 수도 있다. 대안적으로, 결정된 질량 불평형 특징들이 VST(50)에 의해 확립된 제한들 이상이면, 타이어는 거절되거나 또는 변형 공정으로 보내질 수도 있다. 예시적인 변형 공정은, 타이어 제조 기술에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것으로서, 타이어 그라인딩 또는 질량 추가 공정들에 따라서 질량 불평형의 특정의 결정된 위치들에서 타이어를 그라인딩하거나 또는 추가 질량을 추가하는 것에 해당한다.

도 10에 도시되지 않았지만, 다수의 상이한 카테고리들로 타이어 등급을 매기는 것과 같은 다른 평가 공정들이 실행될 수도 있다는 것이 예측될 수 있다. 더욱이, 컴퓨터(48)에서의 질량 불평형의 결정은 또한 타이어(32)의 제조에 수반되는 것으로서 다양한 공정(30a 내지 30n)들의 선택을 개선하도록 피드백 변형(52)에서 이용될 수도 있다.

개시된 기술의 다른 예시적인 실시예는 고속 RRO 측정치들을 포함하는 측정치들에 근거하여 고속 균일성(HSU)의 예측 및 제어에 관한 것이다. 이전에 기술된 바와 같이, 질량 불평형은 고속에서 RRO를 발생시킬 것이고, 그러므로 타이어가 평탄면 노면 휠을 향하여 적재될 때 불필요한 타이어 스핀들 힘들을 만든다. 그러므로, 질량 불평형의 확인은 고속 균일성을 예측 및 제어하는데 중요한 과정이다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 이러한 도면들은 타이어의 고속 균일성을 특징화하기 위하여 예시적인 특징들을 도시한다. 먼저, 타이어 제조시에, 다수의 상이한 층들이 타이어 골조 및 정점 블록을 형성하도록 제공된다. 각각의 상이한 층(1, 2,..,n, 도 11에서 60a, 60b,...,60n으로 표현됨)들은 결합되는 것에 의하여, 중첩 또는 그 층에 대한 공정에 의하여 도입되는 변형의 일부가 제조된 타이어(64)의 각각의 변형(62a, 62b,..., 62n)들에 의해 지시된 바와 같이 존재할 수도 있다. 타이어가 제조된 후에, 다수의 측정치들이 본 발명에 따라서 타이어 고속 균일성을 특징화하기 위하여 확립되어야만 된다.

도 9를 참조하면, 예시적인 단계들이 타이어 제조 공정에 따라 도시되어 있다. 이러한 예시적인 제조 방법에 있어서 제 1 단계(70)는 타이의 샘플 세트를 만드는 것이다. 타이어 반경, 정점 선형 질량 밀도, 압력, 폭, 반경 강도, 접선 강도, 굽힘 강도 및/또는 인장 강도를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 타이어 성질들의 측정치는 타이어들의 샘플 세트를 위한 단계(72)에서 얻어진다. 이러한 성질들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 바와 같은 적절한 측정 장치로 측정되거나 또는 사전 결정된 품질로서 제공될 수도 있다. 단계(72)에서 측정 또는 제공된 타이어 성질들은 도 9의 예시적인 제조 방법론과 관련된 추후의 계산 단계들에서 이용된다. 이러한 방법에서의 다음 단계는 단계(70)에서 만들어진 샘플 타이어들 세트에서 각 타이어를 저속으로 회전시키고, 타이어의 방사상 힘 변화를 측정하는 것에 대응한다. 본 발명의 목적을 위하여, 비교적 낮은 속도는 약 180rpm(3㎐) 이하의 것으로 고려된다. 방사상 힘 변화들은 저속 측정 장치(66, 도 11 참조)에 의하여 얻어질 수도 있으며, 장치는 예를 들어 테스트 장치(114) 및/또는 장치(132) 또는 미국 특허 제5,396,438호에 개시된 바와 같은 것들일 수도 있다. 타이어 제조 기술 분야에서 널리 공지된 바와 같은 대안적인 저 속 측정 장치가 또한 채택될 수도 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 모든 저속 측정치들 및 고속 측정치들(RRO를 포함)은, 이러한 목적으로 설계된다면, 단일 측정 기계를 통하여 얻어질 수 있다는 것을 인식해야 한다. 장치(66)에 의해 얻어질 수 있는 반경 힘 변화들에 더하여 다른 저속 변수들은 효과적인 롤링 반경들 및 방사상 런 아웃 측정치들에서의 변화들을 포함할 수도 있다.

도 9를 참조하면, 저속 측정치들이 얻어진 후에, 각 샘플 타이어는 단계(76)에서 고속으로 회전되는 것에 의하여 힘 변화들이 측정되고, 이러한 측정치들은 그런 다음 복합 조화 진동들로 분석된다. 타이어 방사상 런 아웃은 이러한 다음 단계(78)에서 복합 속도들로 측정되어, 질량 불평형은 개시된 방법에 따라서 계산될 수 있다. 이후의 단계(80)에서, 복합 전달 함수들은 저속 힘 데이터, 고속 방사상 런 아웃 데이터 및 고속 힘 변화 데이터로부터 결정될 수도 있다. 단계(80)에서 결정된 전달 함수들은 샘플 타이어들 세트의 고속 힘 변화(HSU)를 특징화하도록 작용한다. 고속 균일성의 결정의 통계학적 방법에 관한 추가의 상세한 설명은 모든 목적을 위하여 참조에 의해 본 명세서에 통합되는 미국 제5,396,438호 (Oblizajek)에 개시되어 있다.

측정치들을 얻고 고속 균일성 특징화를 위하여 이용되는 복합 전달 함수들을 궁극적으로 결정하도록 샘플 타이어들 세트를 채택한 후에, 타이어들 세트의 제조는 단계(82)에서 만들어진다. 이어서, 이러한 제조 타이어들은 단계(84)에서 저속으로 회전되어서, 힘 측정치들이 측정된다. 각각의 제조 타이어들은 그런 다음 단계(86)에서 복합 속도로 회전되는 것에 의하여, 방사상 런 아웃이 측정되고 질량 불평형이 계산될 수 있다. 다음, 각 제조 타이어의 고속 균일성 특징들은 단계(84)에서 취해진 저속 힘 측정치, 단계(86)로부터의 질량 불평형 계산들 및 단계(80)에서 결정된 복합 전달 함수들에 근거하여 단계(88)에서 결정될 수 있다.

단계(88)에서 제조 타이어들의 고속 균일성 특징들의 결정 후에, 타이어는 그런 다음 단계(90)에서 평가될 수 있다. 예시적인 평가 공정은 각각의 제조 타이어들에서의 고속 균일성의 레벨의 확립된 제한을 근거하여 타이어를 분류 및/또는 등급을 매기는 것을 포함한다. 이러한 제한은 테스트된 타이어의 특정 형태 및/또는 타이어가 사용되는 차량의 형태에 좌우될 수도 있다. 타이어들의 고속 균일성 특징들이 수용 가능하면, 타이어는 소비자에게 인도하기 위한 그룹으로 분류될 수도 있다. 타이어의 고속 균일성 특징들이 수용할 수 없으면, 타이어는 거절되거나 또는 다음의 변형을 위하여 제조 장소로 회수될 수도 있다. 또 다른 예시적인 평가는 다수의 확립된 카테고리들 중 하나로 타이어의 등급을 매기는 것에 대응한다. 각 카테고리는 고속 균일성의 특정 레벨, 타이어의 특정 형태 및/또는 의도된 형태의 차량에서의 대응하는 영향, 응용 또는 위치 용도에 근거하여 정의될 수도 있다. 특정의 이러한 제한들 및 등급 매기는 카테고리들이 타이어 제조자 및/또는 소비자에 의해 요구되는 것과 같은 다양한 변수들에 크게 좌우되므로, 이러한 특정한 예들은 본 명세서에 설정되지 않는다.

타이어의 고속 균일성 특징들이 타이어 평가 및 관계되는 제조 공정과 결합되는 방법의 추가의 양태들이 도 11에 도시되어 있다. 이전에 기술된 바와 같이 타이어(64)의 제조에 있어서 각각의 중첩들 또는 변화들과 정렬된다. 저속 힘 및/또 는 RRO 측정치들은 저속 측정 장치(66)를 통하여 얻어질 수도 있고, 고속 RRO 측정치들은 고속 RRO 측정 장치(37)에서 얻어질 수도 있다. 장치(37 및 66)들에서 얻어진 측정치들은 컴퓨터(48＇)에 중계되고, 컴퓨터는 어떠한 형태의 프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 다른 데이터 분석기에 대응할 수도 있다.

도 11을 참조하면, 차량 감도 테스트(50＇,VST)가 채택되어 컴퓨터(48＇)에 결합된다. VST(50＇)는 도 10을 참조하여 이전에 기술된 바와 같은 동일한 VST 측정치(50)와 일치한다. 컴퓨터(48＇)는 그런 다음 타이어 HSU를 계산하고 VST(50＇)에 의해 확립된 제한과 이를 비교하여서, 타이어는 타이어를 분류 또는 등급을 매기는 것에 의한 것과 같이 평가된다. 분류 평가에 따라서, RRO 및 HSU 특징들이 VST(50＇)에 의해 확립된 제한들 이하이면, 타이어는 소비자에게 인도될 수도 있다. 대안적으로, 결정된 RRO 및 HSU 특징들이 VST(50＇)에 의해 확립된 제한들 이상이면, 타이어는 거절되거나 또는 변형 공정으로 보내진다. 예시적인 변형 공정은 타이어 제조 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이 타이어 그라인딩 공정에 따라서 특정의 결정된 위치들에서 타이어를 그라인딩하는 것에 대응한다.

도 11에 도시되지 않았지만, 다수의 상이한 카테고리들로 타이어 등급 매기기와 같은 다른 평가 공정들이 실행될 수도 있다는 것이 예측될 수 있다. 더욱이, HSU에서의 각층 중첩 또는 변형 영향의 컴퓨터(48＇)에서의 결정은 또한 각 층의 중첩 또는 변형(62a, 62b,...,62n)에 대한 최적화된 위치들을 제공하는 것에 의하여 타이어(64)의 구성을 개선하도록 피드백 변경(74)에서 이용될 수도 있다. 이러 한 영향들은 또한 새로운 허용 공차 세팅들이 제공되도록 타이어 제조 공정으로의 피드백에서 이용될 수도 있다.

개시된 카테고리의 상기된 양태들의 선택된 조합들은 본 발명의 다수의 상이한 실시예들에 상응한다. 상기된 각각의 예시적인 실시예들은 본 발명의 제한들을 암시하는 것이 아니라는 것을 유의해야 한다. 하나의 실시예의 부분으로서 예시 또는 기술된 특징들 또는 단계들은 여전히 추가의 실시예들을 산출하도록 다른 실시예들의 양태들과 조합하여 사용될 수도 있다. 추가적으로, 특정의 특징들은 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 기술되지 않은 유사한 기구들 또는 특징과 교환될 수도 있다. 유사하게, 특정의 공정 단계들은 타이어 특징화 및 제조의 추가의 예시적인 실시예들을 산출하도록 다른 단계들과 조합하여 교환되거나 또는 채택될 수도 있다.

본 발명이 특정 실시예들에 대해 상세하게 기술되었지만, 당업자들은 앞의 실시예의 이해를 달성하는 것으로 이러한 실시예들의 개조물들, 변형들, 및 등가물을 용이하게 제조할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 제한의 방식과는 다른 예의 방식에 의한 것이며, 본 발명은 당업자에게 자명한 바와 같이 본 바명의 이러한 변경, 변형 및/또는 추가물들의 포함을 배제하지 않는다.

Claims

타이어에서의 질량 불평형(mass enbalance)을 특징화하는 방법으로서,

주어진 타이어에 대한 다수의 타이어 변수들을 확립하는 단계와;

각각의 제 1 및 제 2 회전 속도로 주어진 타이어를 회전시켜, 제 1 및 제 2 세트들의 방사상 런 아웃(radial run out) 측정치들을 얻는 단계와;

각각의 복합 조화 진동들(multiple harmonics)로 상기 제 1 및 제 2 방사상 런 아웃 측정치들을 분석하는 단계와;

분석된 방사상 런 아웃 측정치들로부터 질량 불규칙 분포 계수들을 계산하는 단계; 및

상기 주어진 타이어에 존재하는 모든 질량 불평형의 크기 및 위치들을 결정하는 단계를 포함하는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 회전 속도들 중 적어도 하나는 적어도 약 분당 600 회전에 상응하는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 회전 속도들 중 하나는 약 분당 180 회전보다 낮은 저속에 상응하는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 회전 속도들 모두는 적어도 약 분당 600 회전에 상응하고, 상기 제 1 및 제 2 회전 속도들은 서로 상이하며;

상기 주어진 타이어를 약 분당 180 회전 보다 낮은 속도로 회전시키는 단계와, 제 3 세트의 방사상 런 아웃 측정치들을 얻는 단계, 및 상기 제 3 세트의 방사상 런 아웃 측정치들을 각각의 복합 조화 진동들로 분석하는 단계를 추가로 포함하는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
제 4 항에 있어서, 분석된 방사상 런 아웃 측정치들로부터 반경 강도 변화 계수(radial stiffness variation coefficient)들을 계산하는 단계; 및

상기 주어진 타이어에 존재하는 모든 반경 강도 변화의 크기 및 위치를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 확립 단계에서 다수의 타이어 변수들은 타이어 반경, 타이어 질량, 타이어 팽창 압력, 타이어 폭, 타이어 반경 강도, 타이어 접선 강도, 타이어 굽힘 강도 및 타이어 인장 강도로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 타이어에 존재하는 모든 질량 불평형의 크기 및 위치를 결정하는 상기 단계는 상기 제공된 타이어에 있는 모든 질량 불규칙 분포 및 지점 질량들의 결정을 포함하는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 결정 단계 후에, 사전 결정된 질량 불평형 제한들에 의하여 확립된 적어도 2개의 카테고리들 중 하나로 상기 주어진 타이어의 등급을 매기거나 분류하는 단계를 추가로 포함하는 타이어의 질량 불평형을 특징화하는 방법.
타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법으로서,

다수의 층들에 의해 특징화되는 제조 타이어를 제공하는 단계와;

제 1 사전 결정된 회전 속도로 상기 제조 타이어를 회전시켜, 적어도 하나의 제 1 힘 측정치를 얻는 단계와;

제 2 사전 결정된 회전 속도로 상기 제조 타이어를 회전시켜, 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치를 얻는 단계; 및

상기 적어도 하나의 제 1 힘 측정치 및 상기 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치로부터 전체적인 타이어 고속 균일성에서 상기 제조 타이어에서의 층 중첩 또는 다수의 층들의 각각에 대한 변화의 영향을 결정하는 단계를 포함하는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 사전 결정된 회전 속도는 적어도 약 분당 600 회전에 상응하는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 회전 속도는 약 분당 180 회전보다 낮은 것에 상응하는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 힘 측정치는 효과적인 롤링 반경, 방사상 힘, 및 방사상 런 아웃으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
제 9 항에 있어서, 적어도 약 분당 600 회전에 상응하는 제 3 사전 결정된 회전 속도로 주어진 타이어를 회전시켜, 적어도 하나의 제 2 힘 측정치를 얻는 단계; 및

복합 조화 진동들로 상기 적어도 하나의 제 2 힘 측정치를 분석하는 단계를 추가로 포함하는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
제 13 항에 있어서, 적어도 하나의 제 1 및 제 2 힘 측정치들 및 상기 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치로부터 복합 전달 함수들을 결정하는 단계를 추가로 포함하고,

상기 층 중첩(layer overlap) 또는 변화를 결정하는 단계는 또한 이러한 복합 전달 함수들을 계산에 넣는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 힘 측정치, 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치 및 복합 전달 함수들로부터 주어진 타이어에 대한 타이어 고 속 균일성 특징들을 결정하는 단계를 추가로 포함하는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
제 9 항에 있어서, 사전 결정된 고속 균일성 제한들에 의하여 확립된 적어도 2개의 카테고리들 중 하나로 주어진 타이어의 등급을 매기거나 분류하는 단계를 추가로 포함하는 타이어의 고속 균일성을 특징화하는 방법.
타이어 제조 방법으로서,

적어도 하나의 타이어를 구성하는 단계와;

상기 적어도 하나의 타이어를 위한 다수의 타이어 변수들을 확립하는 단계와;

적어도 하나의 사전 결정된 회전 속도에서 상기 적어도 하나의 타이어를 위한 방사상 런 아웃 측정치들을 얻는 단계와;

상기 적어도 하나의 타이어에 존재하는 모든 질량 불평형에 대한 측정치들을 계산하는 단계;

확립된 질량 불평형 제한들과 상기 질량 불평형 계산들의 비교를 수행하는 단계; 및

상기 수행 단계에서의 비교에 반응하여 이후의 타이어들의 제조를 제어하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 확립 단계에서의 다수의 타이어 변수들은 타이어 반경, 타이어 질량, 타이어 팽창 압력, 타이어 폭, 타이어 반경 강도, 타이어 접선 강도, 타이어 굽힘 강도, 및 타이어 인장 강도로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 타이어 제조 방법.
제 17 항에 있어서, 방사상 런 아웃 측정치들은 약 분당 180 회전보다 낮은 속도 및 적어도 약 분당 600 회전의 제 1 사전 결정된 회전 속도에서 얻어지는 타이어 제조 방법.
제 17 항에 있어서, 방사상 런 아웃 측정치들은 약 분당 180 회전보다 낮은 속도 및 적어도 약 분당 600 회전의 회전 속도에 의해 각각 특징화되는 제 1 및 제 2 상이한 사전 결정된 회전 속도에서 얻어지는 타이어 제조 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 타이어에서 존재하는 모든 질량 불평형을 계산하는 상기 단계는 각각의 복합 조화 진동들로 상기 얻는 단계로부터의 방사상 런 아웃 측정치들을 분석하는 단계와;

복합 조화 진동들에 대한 질량 불규칙 분포 계수들을 계산하는 단계; 및

상기 질량 불평형 분포 계수들로부터 상기 적어도 하나의 타이어에 존재하는 모든 질량 불평형의 크기 및 위치를 결정하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 타이어에서 존재하는 모든 질량 불평형의 크기 및 위치를 결정하는 상기 단계는 제공된 타이어에서 존재하는 모든 질량 불규칙 분포 및 지점 질량들의 결정을 포함하는 타이어 제조 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 수행 단계에서 질량 불평형 제한들은 차량 감도 테스트에 의해 확립되는 타이어 제조 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 타이어에서 확인된 질량 불평형의 레벨들을 감소시키도록 상기 적어도 하나의 타이어를 그라인딩(grinding)하거나 또는 잉여 질량을 추가하는 단계를 추가로 포함하는 타이어 제조 방법.
타이어 제조 방법으로서,

타이어 특징화와 관련된 복합 전달 함수들을 확립하는 단계와;

한 세트의 제조 타이어들을 구성하는 단계와;

제 1 사전 결정된 회전 속도로 각 제조 타이어를 회전시켜, 적어도 하나의 제 1 힘 측정치를 얻는 단계와;

적어도 제 2 및 제 3 회전 속도로 각 제조 타이어를 회전시켜, 적어도 제 2 및 제 3 회전 속도의 각각에서 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치를 얻고, 각 제조 타이어와 관련된 모든 질량 불평형을 계산하는 단계와;

상기 적어도 하나의 제 1 힘 측정치, 상기 확립 단계로부터의 복합 전달 함 수들, 및 계산된 질량 불평형에 근거하여 각 제조 타이어의 고속 균일성 특징들을 계산하는 단계; 및

상기 계산 단계에서의 고속 균일성 특징들에 반응하여 이후의 타이어들의 제조를 제어하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 제조 타이어들 세트를 위한 다수의 타이어 변수들을 확립하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 다수의 타이어 변수들은 각 제조 타이어에 대한 질량 불평형의 계산에 이용되는 타이어 제조 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 확립 단계에서의 다수의 타이어 변수들은 타이어 반경, 타이어 질량, 타이어 팽창 압력, 타이어 폭, 타이어 반경 강도, 타이어 접선 강도, 타이어 굽힘 강도, 및 타이어 인장 강도로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 타이어 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 제 1 회전 속도는 분당 180 회전보다 낮고, 상기 제 2 및 제 3 회전 속도들은 적어도 약 분당 600 회전인 타이어 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 각 제조 타이어의 질량 불평형 계산에 기여하기 위하여 약 분당 180 회전보다 낮은 속도로 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치를 얻는 단계를 추가로 포함하는 타이어 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 이후의 타이어들의 제조를 제어하는 단계는 이후의 타이어들에서의 각 층 중첩 또는 변화에 대한 허용 공차 세팅들(tolerance settings) 및 사전 결정된 위치들을 제공하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 확립된 고속 균일성 제한들과 상기 계산 단계로부터의 고속 균일성 특징들의 비교를 수행하는 단계를 추가로 포함하는 타이어 제조 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 수행 단계의 고속 균일성 제한들은 차량 감도 테스트에 의해 확립되는 타이어 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 각 제조 타이어를 위해 계산된 고속 균일성 특징들을 개선하도록 각각의 제조 타이어들을 그라인딩하거나 또는 잉여 질량을 추가하는 단계를 추가로 포함하는 타이어 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 복합 전달 함수들을 확립하는 단계는,

한 세트의 샘플 타이어들을 구성하는 단계와;

상기 제 1 사전 결정된 회전 속도로 각 샘플 타이어를 회전시켜, 적어도 하나의 제 1 샘플 타이어 힘 측정치를 얻는 단계와;

상기 제 2 사전 결정된 회전 속도로 각 샘플 타이어를 회전시켜, 적어도 하 나의 제 2 샘플 타이어 힘 측정치를 얻는 단계와;

적어도 상기 제 2 및 제 3 회전 속도로 각 샘플 타이어를 회전시켜, 상기 제 2 및 제 3 회전 속도들의 각각에서 적어도 하나의 방사상 런 아웃 측정치를 얻는 단계; 및

상기 적어도 하나의 제 1 힘 측정치, 적어도 하나의 제 2 힘 측정치, 및 적어도 제 2 및 제 3 회전 속도에서 얻어진 방사상 런 아웃 측정치로부터 복합 전달 함수들을 결정하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제 34 항에 있어서, 각 샘플 타이어와 관련된 모든 질량 불평형을 계산하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 복합 전달 함수들을 결정하는 단계는 계산된 질량 불평형을 계산에 넣는 타이어 제조 방법.
제 34 항에 있어서, 복합 조화 진동들로 적어도 하나의 제 4 힘 측정치를 분석하는 단계를 추가로 포함하는 타이어 제조 방법.