MXPA02006609A

MXPA02006609A - Metodo para mejorar la robustez del desempeno de la direccion, que utiliza la no uniformidad de masa en llantas/ruedas.

Info

Publication number: MXPA02006609A
Application number: MXPA02006609A
Authority: MX
Inventors: Thierry Koeune
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2003-01-23
Also published as: DE60215728D1; JP2003039923A; US6672148B2; BR0202564A; US20030036834A1; EP1275875B1; EP1275875A3; CA2392321A1; EP1275875A2; DE60215728T2; JP4303451B2

Abstract

La invencion se refiere a metodos para mejorar el desempeno de direccion de vehiculos y la robustez de ese desempeno, a traves del control de no uniformidades en las llantas, ruedas y conjuntos de llanta/ rueda del vehiculo, como una manera de superar la tendencia de muchos tipos de vehiculos a sufrir una "perdida de desempeno de direccion". Mientras se reduce al minimo las variaciones de la fuerza lateral (por ejemplo, el desequilibrio de tipo par), una cantidad controlada de variacion de fuerza radial y/o tangencial se induce en uno o en mas conjuntos de llanta/rueda, por medio de la no uniformidad de masa, no uniformidad dimensional y/o no uniformidad de rigidez. Para la no uniformidad de masa, el metodo preferido incluye impartir una cantidad controlada de masa en exceso a las llantas, especialmente en la region de la banda de rodamiento, por medio, por ejemplo, de un empalme pesado, una pieza de tejido extra o un sector de un componente de llanta, que tenga masa en exceso. Esta masa en exceso es simetrica meridionalmente, para, de esta manera, inducir el desequilibrio estatico, pero no de tipo par, impartiendo asi un "desequilibrio estatico residual" (RSI) a la llanta. Las variaciones de fuerza beneficas, tanto tangenciales como radiales, resultan en el uso de tal llanta, aun si el conjunto de llanta/rueda esta equilibrado por las pesas agregadas a la rueda. Un metodo para determinar la robustez del desempeno de direccion para una combinacion de construccion de vehiculo / rueda / llanta comprende conducir una serie de pruebas de desempeno de direccion del vehiculo, en que al menos uno de los conjuntos de la llanta/rueda tiene su condicion de equilibrio alterada para cada prueba, a traves de una progresion de valores de los valores favorables para el desempeno de direccion (por ejemplo el RSI), a traves de los valores neutrales (equilibrados) a los valores desfavorables para el desempeno de direccion (por ejemplo el desequilibrio de tipo par).

Description

MÉTODO PARA MEJORAR LA ROBUSTEZ DEL DESEMPEÑO DE LA DIRECCIÓN, QUE UTILIZA LA NO UNIFORMIDAD DE MASA EN LLANTAS / RUEDAS REFERENCIAS CRUZADAS A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud se relaciona con las solicitudes intituladas MÉTODO PARA MEJORAR LA ROBUSTEZ DEL DESEMPEÑO DE DIRECCIÓN, QUE UTILIZA LA NO UNIFORMIDAD DIMENSIONAL^ . EN LLANTAS / RUEDAS, No. de Expediente del Apoderado DN2001103USA; y MÉTODO PARA MEJORAR LA ROBUSTEZ DEL DESEMPEÑO DE DIRECCIÓN, QUE UTILIZA LA NO UNIFORMIDAD DE RIGIDEZ EN LLANTAS / RUEDAS, No. de Expediente del Apoderado DN20002 6USA;"~ ambas con fecha de presentación concurrente con aquélla de la presente solicitud. - - - - CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a métodos para mejorar el desempeño de la dirección de vehículos, particularmente vehículos de pasajeros, que tienen llantas neumáticas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El término de "desempeño de dirección" (o simplemente "dirección"), se refiere a la sensación del conductor de un vehículo que la dirección del vehículo (y/o el "manejo") es sensible . al movimiento de. la rueda de dirección. Cuanto mejor sea el- desempeño de la dirección, mejor será la "sensación" del conductor de tener el control sobre la dirección del vehículo. Debido a que se refiere a una "sensación" por parte de un conductor, el desempeño de dirección es esencialmente una evaluación subjetiva de la dirección del vehículo. El desempeño de la dirección puede cambiar con el tiempo, deteriorándose principalmente conforme los componentes en el sistema de dirección del vehículo de " se gastan, envejece o sufren daños. Los componentes del sistema de dirección incluyen la rueda de dirección, las llantas y las ruedas del vehículo, y cada elemento entre ellos, tal como la caja de dirección, cualquier componente auxiliar de potencia, y enlaces y articulaciones. El desempeño de dirección puede también variar con las condiciones de operación, que incluyen, por ejemplo, la textura de la carretera, velocidad del vehículo, ajustes de la rueda de dirección, cambios menores en la presión de inflado de la llanta, - y uniformidad de las llantas / ruedas (por ejemplo el balanceo) . El empeoramiento del desempeño de la dirección se refiere generalmente a la "pérdida del desempeño de dirección" (Pérdida del DD) , o "abandono". Un sistema de dirección o componente, el cual es resistente a la pérdida del desempeño de dirección, es "robusto" o puede poseer dicha "robustez del desempeño de dirección". Similarmente, cualquier cambio de componentes que parece retarda o impide la Pérdida del DD en un sistema de dirección del vehículo, puede decirse mejora la robustez del desempeño de dirección. Igualmente, se ha mencionado que la Pérdida del DD es más notable en vehículos, los cuales tienen, en general, una dirección muy buena y ondulada. Finalmente, se ha notado que los cambios en el componente de - dirección, los cuales mejoran la robustez del desempeño de dirección, usualmente también mejoran la percepción del conductor de - este desempeño de dirección. Lo inverso puede no ser verdadero, es decir, un cambio en el componente que aumente el desempeño de dirección inicialmente, puede no robustecer y, por lo tanto, se deteriora rápidamente para proporcionar una pérdida neta del desempeño de dirección. La pérdida del desempeño de dirección se refiere principalmente a vehículos de pasajeros con llantas neumáticas y dirección asistida por potencia (dirección de potencia) , sin embargo, el fenómeno se ha observado también en vehículos de pasajeros sin dirección de potencia. Aunque un conductor entrenado puede determinar el desempeño de dirección virtualmente a cualquier velocidad del vehículo, este desempeño de la dirección (y, por lo tanto, un cambio en el desempeño, por ejemplo, la Pérdida del DD) es más notable arriba de cierto umbral de la velocidad del vehículo. Aunque la Pérdida del Desempeño de Dirección es generalmente un cambio en el tiempo, éste puede ser prácticamente instantáneo. Ciertos vehículos parecen ser más susceptibles a la Pérdida del OD, y se ha notado (especialmente en estos vehículos) que el desempeño de dirección se afecta por diferencias en la construcción de la llanta, o aún por los cambios de una llanta a otra de la misma construcción de la misma. (El término común en la industria de "construcción de llanta" incluye todos los elementos de un diseño de llanta -que incluyen, por ejemplo, la configuración de llanta / armazón, patrón de rodada, número y tipo de capas, materiales y métodos de fabricación usados, etc.) Es bien conocido que la uniformidad de la ^Llanta (por ejemplo el balanceo) varía de una llanta a otra, y que una llanta no balanceada causa vibraciones que se perciben en la dirección, por lo tanto, la uniformidad de. la llanta es casi controlada universalmente en el diseño de llanta y rueda, durante la fabricación de la llanta y rueda, y después de la formación de un conjunto de llanta / rueda. Se supone generalmente que la uniformidad mejorada de: la llanta / rueda mejorará el desempeño de dirección y se espera también ayudará con la robustez de este desempeño de dirección. Como se mencionó antes, no siempre es el caso, y así una gran cantidad de investigación se ha dirigido hacia soluciones adicionales a la Pérdida del DD, tal "como los varios cambios en el diseño de la llanta. Independientemente de la construcción / diseño de la llanta, la industria del veh'í culo _ generalmente se esfuerza por la mejor uniformidad de la llanta posible y, por extensión, uniformidad del conjunto de llanta / rueda, cuando una llanta se monta sobre una rueda para su uso en un vehículo. Este es un proceso de optimización de múltiples partes, por el cual el fabricante de la llanta se esfuerza por la uniformidad óptima de la llanta, el fabricante de ruedas se esfuerza por la uniformidad óptima de la rueda, y así el operador del vehículo tiene el conjunto de llanta / rueda probado y corregido para el "balanceo" . La uniformidad de la llanta y el balanceo de llanta / rueda son tópicos bien conocidos en la industria de las llantas. Una. breve descripción de ciertas porciones relevantes de estos tópicos será ahora presentada.

Uniformidad y Equilibrio Los fabricantes generalmente realizan comprobaciones de calidad en llantas.- en varios puntos durante el proceso de fabricación." La uniformidad de la llanta es una comprobación importante, relacionada con el desempeño, realizada típicamente en una máquina que prueba la uniformidad de la llanta (TUM) , que es bien conocida en la técnica y no será descrita aquí en .detalle. Las máquinas de uniformidad de la llanta giran más comúnmente una llanta montada , sobre una rueda, que se sabe es uniforme o de "rodamiento verdadero", y mide las variaciones en las fuerzas en el eje de la rueda (o en una rueda de carga) y/o mide las variaciones en las posiciones de superficies externas de la llanta. Mediciones típicas en la variación de fuerzas incluyen la variación en la fuerza radial (RFV) , que es indicativa, por ejemplo, del desequilibrio estático o desalineamiento radial; y la variación de la fuerza lateral (LFV) , que es indicativa, por ejemplo, del desequilibrio de par, desalineamiento lateral o deformación de desalineado radial de la llanta. Las mediciones - de la superficie de la llanta son indicativas directamente de las condiciones de desalineamiento y conicidad. Otra "medición, generalmente -hecha en una base de muestreo en un grado de laboratorio especial, en la ??? de alta velocidad, es la variación- de la fuerza tangencial (TFV) , o la variación de la fuerza longitudinal que se experimenta en la superficie de contacto entre una llanta y una superficie-- de carretera, en una dirección tanto tangencial a la rodada de la llanta como perpendicular al eje de rotación de la llanta. En términos de efecto en el vehículo y sus llantas, todos los tipos de variaciones de fuerza pueden causar 'vibraciones dependientes de la magnitud de la variación de fuerza (modificada por- las características del vehículo, tal como las condiciones de masa/ rigidez/ amortiguado de la suspensión de la rueda) . La variación de la fuerza lateral /y/o el desequilibrio de par) causan primariamente vibraciones debidas al movimiento de bamboleo de la llanta, con el eje de rotación para la oscilación vertical u horizontal, paralela al plano circunferencial de la llanta, y aproximadamente centrado dentro del volumen de la llanta / rueda. En contraste, la variación de la fuerza, radial y tangencial, y/o el desequilibrio estático, causa principalmente vibraciones debidas al movimiento en las direcciones vertical y longitudinal (aunque existen algunos movimientos laterales, ellos se distribuyen simétricamente alrededor del plano ecuatorial e implican sólo un pequeño porcentaje de la masa del conjunto total de la llanta / rueda) .

Desequilibrios Estático y de Par Hablando generalmente, cuando un conjunto de llanta / rueda está "balanceado", la práctica moderna es probar, y corregir, si fuera necesario, el - equilibrio tanto estático como de par del conjunto. Este equilibrio se realiza generalmente usando un equipo para propósitos especiales. Para el equilibrio de par, el equipo gira generalmente :el conjunto de llanta rueda a una velocidad relativamente alta, y la llanta no. está en contacto con cualquier superficie (compare a la carretera-rueda usada en la prueba de la TUM) . El desequilibrio estático surge en. un sistem de rotación, tal como un conjunto de llanta y rueda, cuando la masa del conjunto rotatorio de llanta / rueda no se distribuye uniformemente alrededor del eje de rotación, de tal manera que la suma de los vectores de la fuerza centrifuga que surgen de cada parte en movimiento del sistema de rotación no sea cero. El término . de "estático" , cuando se usa con referencia .al equilibrio de rotación, se refiere al hecho que el movimiento de rotación no necesita identificar, ubicar y corregir el desequilibrio de rotación. Es decir, una rueda que tiene un desequilibrio estático, en ciertas orientaciones angulares estacionarias, alrededor del e¾e horizontal de rotación, ejercerá un vector de torsión alrededor del eje de rotación, debido a las fuerzas de gravedad. Un sistema de llanta / rueda, óptimamente balanceado, no producirá tal vector de torsión- alrededor del eje de rotación. Por supuesto, se debe reconocer que el sistema de rotación puede tener un equilibrio estático "perfecto", pero que el equilibrio estático adecuado u óptimo puede ser logrado en sistemas de rotación del mundo real, tal como los conjuntos de llanta / rueda y los propulsores de aviones y componentes de alt velocidad de rotación de los motores de turbina de gas y turbina de vapor. Una manera precisa de describir y definir el. equilibrio estático ideal, es decir que el sistema rotatorio está en equilibrio estático si todos los vectores de fuerza centrifuga (que actúan perpendicularmente al eje de rotación) tienen una suma que es. igual a cero. En contraste al desequilibrio estático, el desequilibrio de par puede, para todos los fines prácticos, ser detectado sólo durante el movimiento de rotación y, por lo tanto, requiere máquinas de equilibrio, dinámico. Es decir, un sistema de rotación, tal como un conjunto de llanta / rueda, puede aparecer tener, un. equilibrio estático perfecto y asi, durante la rotación, las vibraciones asociadas con las fuerzas de desequilibrio surgirán, debido al desequilibrio de par. <?' Una máquina de equilibrio dinámica puede ser usada para detectar y corregir tanto el desequilibrio de par como el desequilibrio estático y, por lo tanto, un conjunto de llanta / rueda, que se caracteriza como "equilibrado dinámicamente" se entiende generalmente será equilibrado tanto en forma estática como de par. La definición dada anteriormente para el. equilibrio estático - es decir, que todos los vectores de la fuerza centrifuga tienen una suma de cero - puede ser suplementada para suministrar una definición correspondiente del equilibrio -dinámico; es decir, el equilibrio dinámico de. un sistema de rotación existe cuando la suma de todos los vectores de la fuerza centrífuga es de cero (equilibrio estático) , y la suma de los momentos de estos vectores de las fuerzas centrífugas alrededor de cualquier eje que sea perpendicular al eje de rotación, es de cero (equilibrio de par) . Un ejemplo de un conjunto de llanta / rueda equilibrado estáticamente pero desequilibrado, dinámicamente, sería uno en que una pared lateral de una- llanta no es uniforme, de tal manera que alguna porción angular de la pared lateral es o más ligera o * más pesada que otras porciones de la pared lateral mientras, al mismo tiempo, la otra pared lateral- tiene exactamente las ;mismas propiedades de distribución de masa, pero se orienta alrededor del eje de rotación de tal manera que ' las no uniformidades respectivas de cada pared lateral se orientan angularmente aparte entre sí con respecto al eje de rotación de la llanta / rueda. En tal conjunto de llanta / rueda, los vectores de la fuerza centrífuga tendrán un momento resultante no de cero y tenderán a girar la llanta alrededor de un eje que es perpendicular a tanto el eje de rotación como la dirección de estos vectores de la fuerza centrífuga. Sin embargo, con respecto al equilibrio estático, los vectores de la fuerza centrífuga para tal llanta como un total, pueden tener una suma que es de cero, si las ubicaciones de la masa en exceso asociadas con las paredes laterales respectivas en el ejemplo anterior, se ubican angularmente aparte entre si. Por ejemplo, si dos masas iguales en exceso "M", se ubican una en un punto en cada pared - lateral, entonces el desequilibrio dinámico con el equilibrio estático (es decir, el desequilibro de par puro) ocurrirá si la masa M en la primera pared lateral se ubica a 180 grados alrededor de la masa M en la segunda pared lateral, y ambas masas M se ubican en el mismo radio. (En el ejemplo de pared lateral irregular dado antes para el desequilibrio dinámico, si una de las paredes laterales está desequilibrada, el conjunto de llanta / rueda tendrá un desequilibrio tanto estático como de par . ) Otras No Uniformidades Además de los desequilibrios estático y de par, las vibraciones de rotación pueden surgir de otras no uniformidades en los conjuntos de llanta / rueda. Por ejemplo, una llanta puede tener un rodamiento o paredes laterales que tengan mayor o menor flexibilidad (rigidez) dentro de una porción angular, comparado con las otras porciones de la banda de rodamiento _o. paredes laterales. Tal conjunto de llanta / rueda pueden tener un equilibrio de par y estático "perfecto", es decir tan cercano a lo perfecto como sea práctico, pero cuando opera en un vehículo, la porción de la banda de rodamiento o pared lateral que es más suave o más rígida, interactuará con la superficie de la carretera en caminos que den lugar ~ vibraciones, comparable a (similar en algunos aspectos, pero algo más complejos que) aquéllos de un conjunto de llanta / rueda que esté desequilibrado. Por ejemplo, si una porción de la banda de rodamiento es más o menos flexible que otras porciones de la misma, y la llanta es de otra manera uniforme en sus propiedades a través de su dimensión lateral, una vibración resultante puede ser comparable con aquélla que surge de un desequilibrio estático. O, si las propiedades de rigidez de la llana no son uniformes de un costado a otro, a lo largo de la circunferencia de la llanta, entonces las vibraciones de rotación resultantes pueden semejar los efectos de un desequilibrio de par. - Similarmente, las llantas con un desalineamiento radial o lateral, interactuarán con la superficie de la carretera de tal manera que darán lugar a vibraciones comparables a aquéllas del conjunto de llanta / rueda que está desequilibrado, estática o dinámicamente. - - - BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la presente invención suministrar métodos para mejorar el desempeño de dirección del vehículo y la robustez del desempeño de dirección (reducción del riesgo de pérdida del desempeño de dirección) , como se define en una o más de las reivindicaciones anexas. De acuerdo con la invención, un método para mejorar la robustez del desempeño de dirección en un vehículo, que tiene una pluralidad de conjuntos de llanta / rueda, que incluyen un número de conjuntos frontales de llanta / rueda y un número de conjuntos posteriores de llanta / rueda, cada conjunto de llanta / rueda comprende una llanta montada en una rueda, que incluye impartir una cantidad controlada de no uniformidad de masa a cuando menos uno de los conjuntos de llanta / rueda, seleccionado preferiblemente de uno o más de los conjuntos frontales de llanta / rueda. De acuerdo con una primera modalidad de la invención, la no uniformidad de masa se imparte incorporando masa en . exceso en al menos una porción de la llanta de este al menos un conjunto de llanta / rueda, preferiblemente cercano a la circunferencia externa de la llanta. Luego toda la pluralidad de conjuntos de llanta / rueda pueden ser equilibrados estática .y dinámicamente. Preferiblemente, la masa en exceso forma un desequilibrio estático residual (RSI) en la llanta, por ser ; distribuida meridionalmente en forma simétrica, alrededor del plano ecuatorial de la llanta; y la llanta con la masa en exceso es corregida, según sea necesario, para asegurar la variación mínima de la fuerza lateral. La no uniformidad de masa puede ser impartida, por ejemplo, con al menos un empalme pesado, con al menos una pieza extra de tela, o utilizando al menos un sector de un componente de la llanta que tenga masa en exceso. De acuerdo con una segunda modalidad de la invención, la no uniformidad de masa es un desequilibrio estático residual (RSI) que se imparte a este al menos un conjunto de llanta / rueda, aislando al menos un peso de --desequilibrio estático en al menos un conjunto de llanta / rueda; y las variaciones de la fuerza lateral (LFV) que incluyen el desequilibrio de par, se reducen al mínimo en al menos uno de los conjuntos de llanta / rueda, que incluyen cada conjunto de llanta / rueda que tiene impartido un - desequilibrio estático residual (RSI) en el mismo. Una técnica que utiliza los pesos de desequilibrio estáticos, de acuerdo con la segunda modalidad de la invención, comprenden, equilibrar primero, estática y dinámicamente este al menos un conjunto de llanta / rueda; y segundo, instalar este al menos un peso de desequilibrio estático sobre al menos un conjunto de llanta / rueda, para impartir el desequilibrio estático residual a este al menos un conjunto de llanta / rueda. Este al menos un peso de desequilibrio estático, instalado en cada uno de los conjuntos de llanta / rueda, tiene una masa agregada entre 2.5 y 40 gramos por conjunto de llanta / rueda. De acuerdo con la invención, un método para mejorar la robustez de desempeño de dirección en un vehículo, que tiene una pluralidad de conjuntos de llanta / rueda, que incluye un número de -conjuntos, frontales de llanta / rueda, y un número de conjuntos posteriores de llanta / rueda, cada conjunto de llanta / rueda comprende una llanta montada en una rueda, que incluye: impartir una cantidad controlada^ de variación . :de fuerza radial y/o variación de fuerza tangencial a cuando . menos uno de los conjuntos de llanta / rueda; y reducir al - mínimo la variación de la fuerza lateral en este al menos un conjunto de llanta / rueda. Preferiblemente, este al menos un conjunto de llanta / rueda se ..selecciona de uno o más conjuntos frontales de llanta / rueda. En una modalidad preferida del método de la invención, la cantidad controlada de variación de fuerza radial y/o variación de fuerza tangencial, se imparte por medio de los cambios hechos a la llanta de_ al menos un conjunto de llanta / rueda. Asimismo, toda la pluralidad de conjuntos de llanta / rueda son balanceados estática y dinámicamente de preferencia. Igualmente, los cambios hechos en la llanta pueden incluir cualquier combinación de cambios a la no uniformidad de la masa de la llanta, no uniformidad de dimensión y no uniformidad de rigidez. De acuerdo con la invención, un método para determinar la robustez del desempeño de dirección en- un vehículo, que tiene una pluralidad de conjuntos de llanta / rueda, que incluye un número de conjuntos frontales de llanta rueda y un número de conjuntos posteriores de llanta / rueda, cada conjunto de llanta / rueda comprende una llanta montada en una rueda, se caracteriza por las etapas de: conducir una serie de pruebas de desempeño de dirección del vehículo, en que al menos uno de los conjuntos de llanta / rueda se ~ selecciona y tiene su condición de equilibrio cambiada para cada prueba del desempeño de dirección; hacer que la misma condición de equilibrio cambie simultáneamente en todos los conjuntos seleccionados de llanta / rueda; cambiar la condición de equilibrio de al menos un conjunto de llanta / rueda a través de una progresión de valores predeterminados, seleccionados de los valores que son favorables al desempeño de dirección, los valores que son neutrales al desempeño de dirección y los valores _ que no son favorables al desempeño de dirección; y determinar que un vehículo (que incluye una pluralidad de conjuntos de. llanta / rueda) con desempeño de dirección robusta es un vehículo que tiene mejor desempeño de dirección, cuando se prueba con al menos un conjunto de llanta / rueda, que tiene valores de condición de equilibrio predeterminados, que son más desfavorables al desempeño de dirección. Preferiblemente, el método de la invención se caracteriza además por las etapas de: usar el desequilibrio estático residual controlado sin desequilibrio de par, para suministrar los valores de condición .de- equilibrio , que sean favorables al desempeño de dirección; usar el equilibrio estático con el. equilibrio, de par, para suministrar valores de condición de equilibrio que son neutrales al desempeño de dirección; y usar el equilibrio estático, con el desequilibrio de . par controlado, para suministrar los valores de la condición de equilibrio, los cuales son desfavorables al desempeño de dirección. También preferiblemente, este al menos un conjunto de llanta / rueda se selecciona de uno o más conjuntos frontales de llanta / rueda. Opcionalmente, el nivel de vibraciones del. vehículo es evaluado, mientras se prueba el desempeño de. dirección. Otros objetos, características y ventajas de la invención llegarán a ser evidentes aJ la luz de la siguiente descripción. " ~~ BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se hará referencia en detalle a las modalidades preferidas de la invención, ejemplos de. las cuales se ilustran en las figuras de dibujo acompañantes. Las figuras se intentan para ser ilustrativas, no limitativas. Aunque la invención se describió generalmente en el contexto de estas modalidades preferidas, se debe entender que no se intenta limitar el espíritu y ámbito de._ la . invención a estas modalidades particulares. Ciertos elementos se seleccionan en los dibujos y pueden ser ilustrados no a escala para mayor claridad. Las vistas en sección transversal, cuando están presentes aquí, pueden. estar en la forma de "rebanadas", o vistas en sección transversal de "visión corta", omitiendo ciertas líneas de fondo que de otra manera serían visibles . en una vista verdadera en sección transversal, para claridad ilustrativa. Los elementos de las figuras pueden ser numerados de manera que elementos similares (incluyendo los idénticos) puedan ser referidos con números similares en un dibujo sencillo. Por ejemplo, cada uno de una pluralidad de elementos 199 puede ser referido individualmente como 199a, 199b, 199c, etc. 0 elementos relacionados, pero modificados, pueden tener el mismo número, pera se distinguen por la anotación prima. Por ejemplo, 109, 109' y 109", son tres elementos diferentes que son similares.. o relacionados en alguna manera, pero' que tienen modificaciones significantes, por ejemplo, una llanta 109 que tiene un desequilibrio estático versus una llanta diferente 109' de la misma construcción, pero que tiene un desequilibrio de par. Estas relaciones, si las hay, entre elementos similares en la misma o diferentes figuras, llegarán a ser evidentes a través de la especificación, que incluyen, si es aplicable, las reivindicaciones y el extracto. La estructura, operación y ventajas de la presente modalidad preferida de la invención, llegará a ser evidente además en consideración de la siguiente descripción, tomada en conjunto con los dibujos acompañantes, en los cuales: la Figura 1A es un diagrama esquemático de un sistema de rotación, que tiene un desequilibrio estático, de acuerdo con la técnica anterior; la Figura IB es un diagrama esquemático de un sistema rotatorio balanceado dinámicamente (equilibrio estático y de par) , según la técnica anterior; la Figura 1C es un diagrama esquemático de un sistema rotatorio con desequilibrio de par, de acuerdo con la técnica anterior; la Figura ID es una vista esquemática en sección transversal de una rueda que tiene un desequilibrio estático puro, sin cualquier desequilibrio de par, de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 1E es una vista esquemática en sección transversal de una rueda que tiene un desequilibrio de par puro, sin cualquier desequilibrio estático, de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 2A es un diagrama esquemático que ilustra un movimiento circular, que se induce por un desequilibrio estático alrededor del eje de rotación de un sistema rotatorio, de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 2B es un diagrama esquemático, que ilustra un movimiento que se induce por un desequilibrio de par, alrededor del eje de rotación. de un sistema rotatorio, de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 3A es una gráfica que ilustra una clasificación subjetiva del desempeño de dirección de un vehículo, como una función del' uso de un conjunto de llanta / rueda sencillo, montado en la parte posterior, que tiene un desequilibrio estático residual, de acuerdo con la invención; la Figura 3B es un diagrama esquemático, que muestra la ubicación de un conjunto de llanta / rueda posterior, sencillo, desequilibrado estáticamente, de acuerdo con la invención; la Figura 4A es una gráfica . que ilustra una clasificación subjetiva del desempeño de dirección de un vehículo como una función del uso de„_un conjunto de llanta / rueda sencillo, montado en el frente, que tiene un desequilibrio estático residual, de acuerdo con la invención; la Figura 4B es un diagrama esquemático que muestra la ubicación de un conjunto de llanta/ rueda, sencillo, desequilibrado estáticamente, frontal, de acuerdo con la invención; la Figura 5A es una gráfica que ilustra una clasificación sujetiva del desempeño de dirección de un vehículo, como una función del uso_.de cuatro conjuntos de llanta /rueda, cada uno de los cuales tiene un desequilibrio estático residual, de acuerdo con la invención; " - - la Figura 5B es un diagrama esquemático, que muestra las ubicaciones de cuatro conjuntos de llanta / rueda desequilibrados estáticamente, de acuerdo con la invención; la Figura 5C es una gráfica que ilustra una clasificación subjetiva del desempeño de dirección de un vehículo, como una función del uso de un conjunto sencillo de llanta / rueda, montado en el frente, que tiene un desequilibrio de par, de acuerdo con la invención; la Figura 5D es un diagrama esquemático, que muestra la ubicación de un solo conjunto de llanta / rueda frontal, con desequilibrio de par, de acuerdo con la invención; la Figura 6A es una gráfica que ilustra una clasificación subjetiva del desempeño de dirección de un vehículo, como una función del uso de un conjunto sencillo de llanta / rueda, montado en el frente, que tiene un desequilibrio mixto, estático y de par, de acuerdo con la invención; la Figura 6B es un diagrama esquemático, que muestra la ubicación de un conjunto de llanta /rueda, montado en el frente, con un desequilibrio mixto, estático y de par, de acuerdo con la invención; la Figura 6C es una gráfica que ilustra una clasificación subjetiva del desempeño de dirección para dos diferentes construcciones de llanta probadas en un vehículo, como una función del Nivel de Robustez de Dirección (SRL) , de acuerdo con la invención; la Figura 6D es una ilustración- esquemática de una llanta con una configuración de no uniformidad de masa, simétrica, de segundo orden, de acuerdo con la invención; la Figura 6E es una ilustración esquemática de una llanta con una configuración de no uniformidad de masa, de segundo orden, asimétrica, de acuerdo, con la invención; la Figura 7A es un diagrama esquemático de un conjunto de llanta / rueda, con una no uniformidad de masa y un peso de equilibrio, de acuerdo con una modalidad de la invención; la Figura 7B es un conjunto de llanta / rueda de la Figura 7A, que muestra el rodamiento sobre una superficie de carretera, de acuerdo con la invención; la Figura 7C es una gráfica que ilustra las fuerzas verticales y longitudinales, causadas en el eje de rotación por las no uniformidades de masa del conjunto de llanta /rueda de la Figura 7B, de acuerdo con la invención; la Figura 7D es una gráfica que ilustra los momentos longitudinales, asociados con las fuerzas longitudinales ilustradas en la Figura 7C, de acuerdo con la invención; la Figura 7E es un diagrama esquemático del conjunto, de llanta / rueda de la Figura 7.B, que ilustra los vectores de fuerzas verticales, que corresponden a las crestas de la fuerza vertical, ilustradas en la Figura 7C, y los vectores de momentos que corresponden a .las crestas de momentos, ilustradas en la Figura 7D, de acuerdo con la invención; la Figura 8A es una sección transversal circunferencial de un sector de una llanta que ilustra los métodos de rebanada para incorporar las no uniformidades, de acuerdo con la invención; y la Figura 8B es una sección transversal circunferencial de un sector de una llanta que ilustra métodos de tejidos para incorporar las no uniformidades, de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones Los siguientes términos pueden ser usados en todas las descripciones aquí presentadas y deben generalmente ser dados los siguientes significados, a no ser que se contradigan o se elaboren por otras descripciones aquí señaladas . "Axial" se refiere a la dirección paralela al eje de rotación de la llanta; "Equilibrio" o "balanceo" se refiere a la distribución de masa alrededor de una llanta o un conjunto de llanta / rueda; "Circunferencial" se refiere a líneas circulares o direcciones que se extienden a lo largo del perímetro de la superficie de la banda de rodamiento anular, perpendicular a la dirección axial, y puede también referirse a la dirección de conjuntos de curvas circulares adyacentes, cuyos radios definen la curvatura axial de la banda de rodamiento, como se ve en~ sección transversal; "Conicidad" es una fuerza lateral promedio que resulta de, por ejemplo, una llanta configurada cónica. En general, la conicidad es una no uniformidad, que resulta de una rigidez dimensional o propiedad de masa, que se distribuye asimétricamente a lo largo de un contorno meridional de la llanta, causando asi* una fuerza lateral (es decir, dirección) en la dirección lateral constante, independiente de la dirección de _.rotación de la llanta. Puede ser causada, por ejemplo, por los componentes de la llanta desplazados del centro; "Desequilibrio de par" se refiere a un desequilibrio que tiende a girar la llanta alrededor de un eje, que es perpendicular al eje de rotación, resultando asi generalmente en un bamboleo del conjunto de . llanta / rueda; "No uniformidades dimensionales" se refiere a las no uniformidades en las dimensiones de la llanta, en que estas no uniformidades se pueden medir cuando la llanta está en reposo; "Equilibrio dinámico" se . refiere a un método de balanceo del conjunto de llanta / rueda, mientras gira el conjunto; "No uniformidades dinámicas", se refiere a las no uniformidades que se manifiestan cuando la llanta está girando; "Plano ecuatorial" se refiere a un plano perpendicular al eje de rotación de. la llanta y que pasa a través del centro de su banda de rodamiento,~ o a un plano que contiene la linea central circunferencia de la banda de rodamiento; ""Huella" se refiere a un parche de contacto o área de contacto de una branda de rodamiento de la llanta con una superficie plana (el suelo, una carretera) , bajo carga y presión normales. Las huellas pueden cambiar con la velocidad; "Salto" se refiere a un movimiento oscilatorio vertical de una rueda, entre la superficie de la carretera y la masa del. resorte; "Inflado", se refiere a la presión de inflado en frío de la llanta, requerida para cargas y condiciones de velocidad específicas; "Desequilibrio", se refiere a una . condición, la cual XLO está equilibrada; "Lateral", se refiere a una dirección paralela a la dirección axial y usualmente se refiere a las fuerzas que actúan en la banda de rodamiento de la -llanta en una dirección lateral (axial) ; "Variación de la fuerza lateral", es una no uniformidad dinámica, que se refiere a la fuerza lateral (axial) de la llanta, que no es uniforme alrededor de su circunferencia, causando asi la vibració lateral (por ejemplo el bamboleo) durante el' manejo. Es generada típicamente por una dimensión no- - uniforme, rigidez o distribución de masa tanto a lo largo del contorno meridional como a lo largo de la circunferencia de la llanta; "Meridiano" y "Meridional", se refieren a la sección transversal de la llanta, cortada- a lo largo de un plano que incluye el eje de la llanta; "Desplazamiento", se refiere a ,_. la distancia lateral desde el centro de un aro metálico- (a la mitad entre las bridas) a la superficie de montaje de la rueda del aro metálico; "Sentirse en el centro" se refiere a la sensación subjetiva de la ausencia o. resencia de juego libre en una rueda de dirección del vehículo, antes de que ocurra una respuesta de dirección notable; "Sobre dirección" se refiere a una condición, donde las llantas posteriores tienen. _ un ángulo de deslizamiento mayor que las llantas "frontales, causando que el vehículo gire en un radio menor del deseado por el conductor; "Salto paralelo" se refiere a una forma de salto de rueda, en el cual una pareja de ruedas saltan en una fase entre sí; "Llanta neumática", es un dispositivo mecánico laminado de configuración generalmente toroidal (usualmente un toro abierto) , que tiene dos~: rebordes, dos paredes laterales y una" banda de rodamiento y se hace de hule, productos químicos, tela y acero u otros materiales, y típicamente se infla con aire bajo presión; "Variación de fuerza radial", es una no uniformidad dinámica, que se refiere a la fuerza radial de la llanta no uniforme alrededor de la circunferencia de la llanta, causando asi vibraciones verticales y longitudinales, durante el manejo. Típicamente se genera por una dimensión no uniforme, rigidez o distribución de masa a lo largo de la circunferencia de la llanta; "Desalineamiento radial", es una no uniformidad dinámica dimensional, que representa una variación en el radio . de la. llanta alrededor de la circunferencia -de una llanta rotatoria; "Desequilibrio Estático Residual", o RSI, se refiere a la introducción intencional de - un desequilibrio estático en una llanta o conjunto de llanta / rueda, en que el RSI .es de magnitud adecuada para tener influencias benéficas en el desempeño de la dirección, generando variaciones de las fuerzas longitudinales y/o verticales, en el eje de la rueda, sin al mismo tiempo ser de magnitud suficiente para ser notable a los.--ocupantes del vehículo como vibraciones; "Desalineamiento" se refiere a una variación en la lectura- de un indicador dimensional de un- objeto rotatorio. Generalmente . se refiere a la diferencia entre las lecturas máximas y mínimas (cresta a cresta), aplicadas a: a) Desalineamiento de rueda-- radial - La diferencia entre las mediciones máximas y mínimas de los radios de asiento del reborde de la rueda, medidas perpendiculares al eje de giro. Los valores pueden ser diferentes para cada costado (brida) ; b) Desalineamiento de ruda lateral - La diferencia entre las mediciones máximas y mínimas, paralelas al eje de rotación en la porción vertical interna de una brida de llanta metálica. Los valores pueden ser diferentes para cada costado _, (brida) ; c) Desalineamiento de llanta radial - _La diferencia entre las mediciones máximas y mínimas en la superficie de rodamiento y en un plana -perpendicular al eje de rotación, mientras la llanta se monta en una rueda de operación verdadera. El valor del desalineamiento puede depender de la ubicación axial del punto de medición en la superficie de rodamiento; d) Desalineamiento de llanta lateral . - La diferencia entre las mediciones, máximas y mínimas, paralelas al eje de rotación en un punto dado de la superficie de la llanta (por ejemplo, en el punto más ancho de ¦cada pared lateral, excluyendo la decoración) , mientras la llanta se monta en una rueda de operación verdadera; e) Deformación de desalineamiento radial - Puede ser aplicado a ruedas o llantas y se refiere a los desalineamiento radiales de dos costados (bridas de rueda o soportes de llanta) que están fuera de fase o asimétricos alrededor de un plano ecuatorial; "Bamboleo" se refiere a - una vibración lateral rápida de las ruedas frontales y puede ser causado por el desgaste de los pivotes de dirección u otras partes de un mecanismo de dirección del vehículo, al igual que por las llantas con desequilibrio de par; "Pared lateral" se refi-ere a esa :.porción de la llanta entre la banda de rodamiento y el reborde; "Ángulo de deslizamiento" se refiere a un ángulo entre la dirección de viaje del vehículo y la dirección en la cual las ruedas frontales están apuntando; "Desequilibrio estático", se refiere a una condición tal que cuando el conjunto . de llanta / rueda es girado en un eje libre, de fricción muy baja, horizontal, siempre vendrá a descansar (llega a ser estático) en una posición de rotación dada; "Robustez de Dirección", se refiere a la capacidad del .sistema de llanta / rueda / vehículo a mantener un desempeño de dirección alto, a pesar de las condiciones no favorables y/o de prueba variables. Un "Nivel-.de Robustez de Dirección (SRL) es el concepto usado para describir y medir la robustez de dirección. "Nivel de Robustez de Dirección" o SRL, se refiere a una combinación (función aditiva) de todas las contribuciones, positivas y negativas, al desempeño de dirección (desequilibrio estático) , desequilibrio de paro y todos los otros factores relevantes) . Una división puede ser hecha entre "intrínseco" y "extrínseco" al SRL. para cubrir, por ejemplo, las contribuciones intrínsecas relacionadas a las características de la llanta, que incluyen la acumulación de no uniformidades, y las contribuciones extrínsecas relacionadas a las condiciones del vehículo / carretera / prueba, las variaciones de las condiciones de prueba, las variaciones de la fabricación de la llanta, etc . ; "Variación de fuerza tangencial" se refiere a la rotación no uniforme de la superficie externa de la llanta, en relación con la rotación del área del reborde de la llanta. Produce una variación de fuerza longitudinal o de "empuje-tracción", que se genera en la superficie de contacto entre la superficie de llanta y carretera, en una dirección tanto tangencial a la banda de rodamiento de la llanta como perpendicular al eje de rotación de la llanta; "Balanceo de la Llanta" se refiere a la adición de pesos extra alrededor del conjunto de llanta / rueda para compensar el desequilibrio estático _..y/o de par de la llanta y la rueda como una unidad ensamblada; "Tracción", se refiere a la .fuerza de fricción entre una llanta y una superficie, en la cual se mueve; "Trampa", se refiere a una forma del salto de rueda en la cual una pareja de ruedas saltan en fase opuesta; "Rueda de. Operación Verdadera" (o "Rueda Verdadera") se refiere a una rueda -que gira, ("corre") sin - exhibir cualquier :forma de. desalineamiento_ o desequilibrio; "Sub-dirección" , se refiere a una condición donde las llantas frontales tienen un ángulo de deslizamiento mayor que las llantas posteriores, haciendo que el vehículo tienda de girar menos agudamente ,de lo que las ruedas señalan. El vehículo debe ser retenido en la vuelta. "Uniformidad", se refiere: a una medida de la capacidad de una llanta o una rueda, a correr suavemente y libre de vibraciones. Medida típicamente con una máquina de uniformidad de la. llanta. Las mediciones incluyen, por ejemplo, las variaciones de fuerzas radiales / laterales / tangenciales, desalineamiento radial . / lateral y equilibrio estático / de par; "Rueda", se refiere a un soporte mecánico de tipo disco, típicamente metálico, generalmente, para soportar una llanta típicamente neumática y montada a un eje de vehículo.

Una rueda tiene dos bridas espaciadas axialmente (o labios anulares) , cáda brida se adapta para recibir, con seguridad, uno de los dos rebordes respectivos. _de la llanta montada; "Alineamiento de Rueda", se refiere a un ajuste de la posición de - - la rueda para asegurar la orientación apropiada de las ruedas (y las llantas) del armazón del vehículo y entre sí; "Peso de Equilibrio de la Rueda", se refiere a un pequeño peso montado (sujeto o adherido) a una rueda (a menudo a una porción externa de una brida de la rueda) para corregir una llanta desequilibrada y/o condición de rueda; "Geometría de la Rueda", se refiere a un eje alrededor del cual gira un. conjunta de rueda. Las condiciones, tal como las ruedas dobladas, casquillos gastados, y alineamiento, no apropiado, afectan la geometría de la rueda; "Variación del momento de bamboleo", se refiere a una variación en los momentos alrededor de un eje horizontal longitudinal (momento de cámara o de; sobregiro) o alrededor de un eje vertical (momento de dirección o de auto-alineamiento) y variación de fuerza . lateral, se genera por una distribución dimensional, de rigidez o de masa no uniforme, a lo largo tanto del contorno meridional como a lo largo de la circunferencia de la llanta.

Introducción Cuando se investigan los efectos de las características de la llanta y la rueda en el desempeño de la dirección, los inventores han determinado que, contrario a las suposiciones de la técnica anterior, ciertos tipos y magnitudes de vibraciones de la llanta / rueda, pueden tener un efecto que mejoran el desempeño de dirección y la robustez del desempeño de dirección, y pueden, por lo tanto, evitar el problema de la pérdida del desempeño de dirección (Pérdida del DD) , descrito en- los antecedentes antes mostrados. Por lo tanto, la invención se refiere a la aplicación de este descubrimiento como métodos en mejorar la robustez del desempeño de la dirección, es decir, la prevención, por períodos prolongados, de la Pérdida del DD. _ . Muchos vehículos tienen la., tendencia de sufrir la pérdida del desempeño de la dirección. Esta tendencia depende, por ejemplo, en el diseño y la condición del vehículo, las condiciones de la carretera y el manejo, al igual que las características de la llanta / rueda. La Pérdida de. DD puede manifestarse .por sí .misma en las siguientes maneras posibles; variaciones del desempeño en la precisión de dirección y en la sensación en el centro mientras se maneja (el caso menos severo), una caída súbita del desempeño en la precisión de la dirección y la sensación en el centro, mientras se maneja (el caso, más obvio de detectar) , o un pobre desempeño en la precisión de dirección y la sensación en el centro directa del inicio de prueba (el caso más severo) . Cuando la Pérdida del DD se ajusta, la respuesta del vehículo se considera no apropiadamente en fase con la retroalimentación de la torsión desde la rueda de dirección. Nuestra investigación indica que la Pérdida del DD no se considera estar relacionado a los cambios en la fuerza y las características del momento de la llanta, sino más bien parece surgir dentro del sistema . de dirección del vehículo y los enlaces que conectan: la rueda de dirección del conductor a las llantas y las ruedas . que realmente gobiernan el vehículo. Como será descrito en mayor detalle abajo, se ha determinado que las vibraciones de la llanta / rueda debidas a las variaciones de fuerza laterales (LFV, por ejemplo el desequilibrio de par) tienen generalmente un efecto perjudicial en el desempeño de la dirección y la robustez del desempeño de la dirección, pueden conducir fácilmente a la Pérdida del DD, y, por lo tanto, deben ser reducidas al mínimo si no eliminadas. Por otra parte, las vibraciones debidas a las variaciones de la fuerza radial (RFV) y/o las variaciones de la fuerza tangencial (TFV) causadas, por ejemplo, por el desequilibrio estático . o por las no uniformidades de masa concentradas en el área de la banda de rodamiento (que incluyen el hule de esta banda de rodamiento, las cintas y capas del armazón subyacentes a la misma) y colocadas simétricamente alrededor del plano ecuatorial, pueden tener un efecto benéfico en el desempeño de la dirección y la robustez del desempeño de la dirección, y estos efectos benéficos pueden ser obtenidos aún cuando las variaciones de las fuerzas radial/tangencial sean de magnitud suficientemente baja como para no ser notables por el conductor del vehículo o los . ocupantes, y también tienen un impacto despreciable en el desgaste de la llanta. Se han propuesto varias teorías para explicar cómo ciertas vibraciones pueden disparar o prevenir la Pérdida del DD. Igualmente, las causas de la pérdida, del desempeño de la dirección son teóricas y múltiples. De interés más inmediato son los efectos teóricos del desequilibrio estático vs . de par de los conjuntos,, de la llanta / rueda, o aún más generalmente, los efectos de RFV/TFV versus LFV. Las características generales de cada tipo de desequilibrio / no uniformidad, pueden ser diferenciadas entre sí en otro aspecto particular que tiene al menos una relación plausible superficial al problema de pérdida del desempeño de la dirección: RFV/TFV (por ejemplo, el. desequilibrio estático puro) da lugar a las vibraciones que actúan en el eje de rotación de la llanta en una manera que aplica fuerzas que son más o menos perpendiculares al eje del conjunto de la llanta / rueda, mientras la LFV (por ejemplo el desequilibrio de par) produce vibraciones que tienen a forzar el eje de rotación a girar alrededor de un punto en el eje cercano donde intercepta el plano ecuatorial de la llanta. Debido al diseño de los vehículos y de sus componentes (sistema de dirección, sistema de suspensión, sistema de frenos, etc.) es posible que las vibraciones del cubo lateral se propaguen diferentemente y tengan efectos diferentes que las vibraciones radiales o longitudinales. Por otra parte, las vibraciones se conoce afectan la fricción y el comportamiento de adhesión/deslizamiento en la interfaz entre los componentes implicados: una fricción dinámica es, por ejemplo, menor que una fricción estática. Los cambios de fricción en un sistema complejo, tal como un sistema de dirección, tomados como un total, lógicamente afectarán la reactividad de ese sistema y la percepción subjetiva de sus reacciones. Las variaciones de la fuerza tangencial, radial y lateral en girar los conjuntos de la llanta / rueda se conoce tienen una amplia variedad de causas. La causa más obvia, y también la más sencilla de variar de una manera controlada para la prueba de investigación, es el desequilibrio del conjunto de la llanta / rueda. La adición de pesos de compensación a los aros de la rueda es un método bien conocido para "balancear" un conjunto de la llanta / rueda, cancelando así una parte de las variaciones de la fuerza radial y lateral, en la extensión que ellos pueden ser medidos por el equipo de balanceo de llantas existente, en condiciones de giro no cargadas. (Como será discutido en mayor detalle abajo, este método generalmente no puede compensar completamente el efecto de todas las características de la llanta, tal como la fuerza abrupta y las crestas del momento, causadas por las no uniformidades de la llanta localizadas.) Así los conceptos que subrayan los métodos, de la presente invención para mejorar la robustez del desempeño de dirección, primero serán desarrollados usando los conceptos simplificados que implican el equilibrio e la llanta / rueda. Desequilibrios Estáticos y de par En el sistema de ~" rotación balanceado. "perfectamente", teórico, los vectores de la fuerza centrífuga que actúan perpendicularmente al eje de rotación, tienen una suma que es de cero. Tal. perfección (en la mayoría . cualquier intento) puede . ser acercado, pero típicamente nunca de logra. " La Figura 1A muestra un sistema rotatorio 10 que comprende un árbol rotatorio 12, al cual se une una masa m en el extremo de un brazo 14, que tiene una longitud r, la cual es también tomada en la Figura 1A, como la distancia radial del centro de masa m desde el eje de rotación 16 del árbol- 12. El plano EP es el plano ecuatorial dentro del cual la masa m gira en una trayectoria circular que tiene un radio r. (El plano ecuatorial EP se muestra como teniendo un limite externo circular puramente para los fines de ilustrar que ese plano existe.) El punto P represente un punto donde el eje de rotación 16 intercepta el plano ecuatorial EP . La masa m ejerce un .vector F de fuerza centrifuga, dirigida radialmente hacia afuera, cuya magnitud, de la Segunda Ley de Movimiento de Newton, es el producto de la multiplicación de m y r y el cuadrado de la velocidad de rotación del árbol (en unidades .de radianes por segundo) . Tal sistema de rotación tiene un desequilibrio obvio.. Suponiendo, en la referencia de la Figura 1A, que el plano ecuatorial EP represente el plano-- ecuatorial de un conjunto de la llanta / rueda, entonces la ubicación de la masa m dentro del plano . ecuatorial resultará en un desequilibrio estático en el sistema mostrado, pero no resultará en un desequilibrio de par. En contraste, la masa m será ubicada fuera del plano ecuatorial E, es decir, en cualquier . costado del plano ecuatorial, el desequilibrio resultará de ambos tipos estático y de par. Esto llega a ser más evidente de las Figuras IB y 1C. La Figura IB muestra un sistema 10' de rotación que tiene dos masas, mx y m2, en los extremos de los brazos 15 y 17, que tienen longitudes respectivas ri y r2. Las dos masas mi y m2 y sus brazos respectivos, 15 y 17, se muestran estando dispuestos en oposición radial entre si, alrededor del eje 16 de rotación (giro) y dentro del r plano ecuatorial E. Durante la rotación del árbol 12, os vectores Fi y F2 de la fuerza centrifuga respectiva serán dirigidos opuestamente entre si. Si Fx y F2 son de igual magnitud, entonces el sistema rotatorio, mostrado en la Figura IB, estará en equilibrio dinámico perfecto (es decir equilibrio tanto estático como de par) . Nótese que aún si Fi y F2 son iguales, las masas respectivas, mi y m2 y sus"' distancias respectivas, i y r2, desde el eje de rotación.. -16, no necesitan ser respectivamente iguales entre " si. Ñótese que si las dos masas, m1 y m2 y sus respectivos bracos, 15 y 17, se mueven fuera del plano ecuatorial E, el equilibrio- estático será mantenido, aún si las dos masas no se mantienen en el mismo, plano, en tanto ellos estén aparte por 180 grados alrededor del eje de rotación 16. En otras palabras, el equilibrio estático será logrado y mantenido en tanto todos los vectores de la fuerza centrifuga, que actúan perpendi.cularmente al eje de rotación, tienen una suma que es substancialmente de cero. En el sistema de rotación ' 10", mostrado en la Figura 1C, las mismas dos masas,: mx y m2 se muestran dispuestas opuestas . entre .si, como en la Figura IB, pero en planos respectivos separados, por ejemplo en los costados opuestos del plano ecuatorial E. Para los fines del resto de esta descripción del desequilibrio : de par, es importante conocer que el plano, en el cual mi está girando alrededor del eje 16, no necesita estar igualmente lejos del plano ecuatorial EP, como el plano en que m2 está girando. Sin embargo, para fines de simplicidad en esta discusión, la suposición de distancias iguales del plano ecuatorial EP desde los planos de rotación respectivos de las masas respectivas puede ser útil. El sistema de rotación, mostrado en la Figura 1C, exhibirá un desequilibrio de acoplamiento, aún si las fuerzas centrifugas respectivas, Fx y F2 son de igual magnitud (en este caso el sistema tendrá un equilibrio estático) . Si las fuerzas Fi y F2 tienen diferentes magnitudes, entonces el sistema 10" de rotación, mostrado en la Figura 1C, tendrá ambos desequilibrios estático y de par. Con - referencia continuada a la Figura 1C, un experto ordinario en la materia - a. la cual-, pertenece más cercanamente la invención, reconocerá que' las fuerzas respectivas Fi y F2 cada una producirá un momento de torsión con respecto al punto P, y los momentos de torsión causarán que el eje tienda a girar en un patrón complejo, descrito más completamente abajo. Las Figuras ID y 1E ilustran casos de equilibrio del conjunto de la llanta / rueda donde, por ejemplo, debido al diseño de rueda, dos pesos de equilibrio no se localizan o ..na-". ueden ser localizados a la misma distancia axial desde el plano ecuatorial y/o en. la misma distancia radial desde el eje de rotación, forzando asi una asimetría geométrica. En esos casos, el desequilibrio estático puro o el desequilibro de par puro aún puede ser logrado, - suministrando los dos pesos de equilibrio con diferentes masa, - de tal manera que la asimetría geométrica sea así compensada. La Figura ID ilustra una vista esquemática en sección transversal de una rueda 11, que gira alrededor de un eje de rotación 16, y tiene un plano ecuatorial E. Un desequilibrio- estático puro, sin desequilibrio- de par, puede ser logrado para la rueda 11 (y una llanta, no mostrada, montada en ella) , instalando, substancialmente en el mismo ángulo de rotación alrededor del eje de rotación 16, dos pesos de equilibrio, mi y m2, que tienen .diferentes masas, de manera que su relación- de masas mi/m2 sea substancialmente inversamente proporcional a los radios I1/I2 de sus distancias axiales respectivas Ii e I2 desde el plano ecuatorial EP, y también inversamente proporcionales a los radios ri/r2 de sus distancias radiales respectivas, rx y r2, desde el eje de rotación 16. Expresado como una ecuación: .i/m.2 = (I2/Ii) * (r2/ri) . Dadas estas condiciones, los vectores, Fx y F2 de la fuerza centrífuga resultante respectiva serán substancialmente inversamente proporcionales al radio de sus distancias respectivas desde el eje de rotación (F!/F2 = I2/Ii) , y, por lo tanto el momento resultante (por ejemplo Fi*Ii - F2*I2) , alrededor de cualquier eje que sea perpendicular al eje de rotación será substancialmente de cero (equilibrio. -de par) . La Figura 1E ilustra una vista .esquemática en sección transversal de una rueda, 11'/ la cual gira alrededor de un eje de rotación 16, y tiene un plano ecuatorial EP. En contraste con la rueda 11 de la Figura ID, un desequilibrio de par puro sin desequilibrio estático, puede ser logrado para la rueda 11' (y una llanta, " no mostrada, montada en -ella) por instalar, 180 grados aparte alrededor del eje de rotación 16, dos pesos de equilibrio, m3 y m4, que tienen diferentes masas, de modo que su relación de masa m3/m4 sea substancialmente inversamente proporcional a la relación de r3/r4 de sus distancias radiales respectivas, ~_r3 y r4, desde el eje de rotación 16. Expresado como una ecuación: m3/m = r4/r3. Dadas estas condiciones, los vectores de fuerzas centrifugas resultantes, F3 y F4 serán substancialmente iguales y en direcciones opuestas, lo cual garantiza un equilibrio estático perfecto, pero, debido a sus desplazamientos axiales, I3 e I4, respectivamente, crearán un momento resultante no de cero (por ejemplo, F3*I3 + F4*I ) alrededor de un eje que es perpendicular al eje de rotación 16 (momento de bamboleo) . Haciendo referencia a la Figura 2A, se muestra un eje de rotación 16 que pasa a través de un punto P, el cual, como en las Figuras 1A, IB y 1C precedentes, radica en el plano ecuatorial EP (que no se muestra en las Figuras 1A y 2B) de un conjunto de la llanta / rueda. El eje 16 es el eje ideal de rotación de un sistema de rotación perfectamente equilibrado. La Figura 2A demuestra el efecto de un desequilibrio estático puro- (no se muestra la masa) en el eje de rotación 16. Especificamente, un desequilibrio estático puro producirá fuerzas que tienen a causar un movimiento de órbita del eje 16, como se muestra por la linea 16a de guiones, que tiende hacia un movimiento circular alrededor del eje ideal de rotación 16. Este movimiento circular del eje de órbita 16a se muestra por las flechas, 18. La Figura 2A ilustra una representación idealizada del efecto de un desequilibrio estático puro en el eje de rotación 16 de los sistemas de rotación 10, 10' de los tipos mostrados en las Figuras 1A y IB, respectivamente. Haciendo referencia a la Figura 2B, se muestra un eje ideal de rotación 16, que pasa a través de un punto P, el cual, como en las Figuras 1A, IB y 1C precedentes, radica en el plano ecuatorial EP (que no se muestra en las Figuras 2A y 2B) del conjunto de la llanta / rueda. La Figura 2B demuestra el efecto de un desequilibrio de par puro (no se muestran las masas) en el eje de rotación 16. Específicamente, un desequilibrio e par puro producirá torsiones que tenderán a causar un movimiento de nutación (bamboleo) del eje 16, como se muestra por la línea en guiones 16b, .que tendrá la tendencia, a un movimiento de bamboleo alrededor del punto 0. El movimiento del e e 16b de bamboleo se muestra por dos flechas, 19 y 21, orientadas opuestamente. La Figura 2B es una representación idealizada del efecto de un desequilibrio de par puro en el eje de rotación 16 de un sistema rotatorio .10" del tipo mostrado en la Figura 1C. Con respecto a las llantas .. neumáticas para vehículos de automóviles, los desequilibrios de par y estáticos interactúan en formas que tienden a mover el eje de rotación 16 de la llanta en formas complejas, La tendencia del eje de rotación 16 será afectada en las maneras mostradas en las Figuras 2A y 2B y pueden también ser afectadas por las restricciones mecánicas y de inercia, que ...son ...una función del diseño del vehículo. Estas restricciones pueden variar con ,1a frecuencia de la excitación del desequilibrio (dependiente de la velocidad del vehículo) y las restricciones pueden ser moderadamente débiles en las frecuencias de resonancia - del sistema. Dependiendo de la frecuencia, las restricciones pueden ser diferentes en las direcciones verticales y longitudinales. Se debe notar que el movimiento del eje de rotación 16a, como se ilustra en la Figura 2A para el caso del -desequilibrio estático puro, es enteramente en direcciones perpendiculares al eje ideal 16 y, por lo tanto, no tiene componente axial (lateral) .

Desempeño de Dirección, como una Función del desequilibrio de la Llanta / Rueda Las Figuras 3A, 4A, 5A, 5C y 6A, ilustran los resultados de prueba que muestran los efectos del desequilibrio de la llanta / rueda en el fenómeno de la pérdida ...del . desempeño de dirección (Pérdida del DD) . Estas pruebas se realizaron usando pesos de equilibrio aplicados a las bridas de la rueda de los conjuntos de la llanta / rueda, y los conjuntos de la llanta / rueda se montaron en un vehículo de prueba, conocido como particularmente susceptible a la pérdida del desempeño de dirección. Para las pruebas detalladas abajo, se puede ver que, en la mayoría de los casos (es decir, todos excepto para la prueba ilustrada por la Figura 5C) el vehículo de prueba exhibió un pobre desempeño de dirección ("no correcto") con los conjuntos de la llanta / rueda equilibrados (masa de desequilibrio de cero) . Como se explicó antes, los resultados de estas pruebas de desequilibrio pueden ser generalizadas para indicar los efectos de las no uniformidades de la llanta y la rueda. La cantidad de la pérdida del desempeño de dirección, asociada con cada uno de los escenarios de desequilibrio, mostrada en las Figuras 3A, 4A, 5A, 5C y 6A, antes mencionadas es derivada de y clasificada por los reportes subjetivos del desempeño de dirección por los conductores de prueba de vehículos. Los números 3, 5 u 7 en el eje vertical en cada una de las gráficas de las Figuras 3A, 4A, 5A, 5C y 6A de referencia son números de clasificación del desempeño de dirección, que representan el desempeño de dirección creciente. En general, una clasificación- de 6 o mayor es "correcta" y de 5 o menor "no es correcta" . Los ejes horizontales de las Figuras 3A, 4A, 5A, 5C y 6A, representan la masa (en gramos) de los pesos de equilibrio que se agregan en cada brida, con el fin de inducir una magnitud deseada y el tipo de desequilibrio (por ejemplo, desequilibrio estático puro o de par puro) . Antes de agregar los pesos de prueba, todos los conjuntos de la llanta / rueda en el vehículo de_.prueba son equilibrados estática y dinámicamente para eliminar, tanto como sea posible, cualquier desequilibrio existente estático y de par; las ruedas de operación verdadera y las llantas de uniformidad excelente se emplearon; y para evitar agregar cualquier desequilibrio de par a las pruebas del desequilibrio estático agregado, los pesos de prueba son agregados a ambas bridas de la rueda, Por ejemplo, una masa de desequilibrio de 5 gamos, mostrada en las cartas del resultado de prueba, significa dos pesos de equilibrio de 5 gramos, uno agregado a cada brida de... rueda (es decir, en los costados opuestos del plano ecuatorial de la llanta / rueda) . Para las Figuras 3A, 4A y 5A, las pruebas ilustrativas del desequilibrio estático puro, los dos pesos de equilibrio se agregaron en el mismo ángulo de rotación en cada brida. Usando un desequilibrio estático se impone en un conjunto de la llanta / rueda equilibrado de otra manera, se refiere como un desequilibrio estático residual (RSI) . En el contexto de la presente invención, RSI significa generalmente de preferencia un desequilibrio estático residual el cual es suficiente tenga ~ un efecto positivo en el desempeño de la dirección. Haciendo referencia a la Figura 3B, un vehículo 20 de prueba se equipó con un conjunto 22 de la llanta / rueda, montado posteriormente, sencillo, que tiene un desequilibrio estático impuesto en la rueda por un conjunto de pesos 24 de equilibrio, montados en la brida (asi, los "pesos de desequilibrio estáticos" dispuestos para así inducir un desequilibrio estático en el conjunto de la llanta / rueda. (Los dos círculos mostrados en las ubicaciones de cada rueda - corresponden a las bridas de las ruedas a las cuales los pesos de desequilibrio, mostrados por puntos, se fijan.) La Figura 3A muestra la evaluación subjetiva del conductor de la prueba del desempeño de dirección, como una función de la cantidad de masa (en gramos) usada para suministrar un desequilibrio estático en el conjunto 22 de la llanta / rueda sencillo, montado en la parte posterior. En resumen, la Figura 3A demuestra que un simple . conjunto de la llanta / rueda, montado en. la parte posterior, que . tiene una cantidad controlada (por ejemplo, más de 5 gramos en cada brida) de RSI incorporada, tiene un efecto benéfico en un desempeño de dirección de un vehículo dado. Generalmente, cuanto mayor RSI incorporado en el conjunto de la llanta / rueda, mejor será el efecto en el desempeño de dirección, al igual que en la robustez del desempeño de la dirección. Sin embargo, un limite superior para el RSI es de 20 gramos, en cada brida (es decir 40 gramos en total) se determinó empíricamente como el RSI máximo que puede ser incorporado, al menos en relación con el vehículo 20 de prueba específico, sin producir vibraciones que sean notadas por el conductor o los pasajeros del vehículo. Las Figuras 4A y 4B muestran el . efecto en el desempeño de la dirección que resulta de montar un solo conjunto 26 de la. llanta / rueda, montado frontalmente, que tiene un conjunto de pesos de equilibrio 24a, montados en las bridas (compare con 24, Figura 3B) , dispuestos para así imponer el desequilibrio estático residual .. (RSI) en el conjunto 26 de la llanta / rueda sencillo en un vehículo 20a de prueba (compare con 20, Figura 3B) . . La sensación subjetiva de los conductores de prueba para el desempeño de dirección, como se indica en el eje vertical de la Figura 4A, indica que el RSI en un solo conjunto 26 de la llanta / rueda, montado en la parte frontal, de tan pequeño como de 5 gramos en cada brida puede mejorar significantemente el desempeño de dirección. Comparando las Figuras 4A y 3A, es evidente que cuando un solo 24 de los cuatro conjuntos de la llanta / rueda , los efectos benéficos en el desempeño de dirección serán generalmente más efectivos. Las Figuras 5A. ,.y 5B muestran el efecto en el desempeño de dirección que resulta de agregar el RSI a todas las cuatro ruedas 28 de un vehículo de prueba 20b. La sensación subjetiva del conductor de prueba para el desempeño de dirección, como se indica en el eje vertical de la Figura 5A, indica que introduciendo el RSI en todos los cuatro conjuntos 28 de la llanta / rueda, tiene un efecto aún más benéfico que en las. dos pruebas previas (compare las Figuras 4A y 3A) . Las Figuras 5C .y 5D muestran el efecto en el desempeño de dirección que resulta de introducir el desequilibrio de par puro (desequilibrio no estático) en un solo conjunto 29 de la llanta / rueda, montado frontalmente, en un vehículo 20c de prueba. Nótese que, a diferencia de las otras pruebas ilustradas por las Figuras 3A, 4A, 5A y 6A, este vehículo 20c de prueba exhibió una clasificación alta, del desempeño de dirección con desequilibrio de cero. Como se muestra en la Figura 5D, las pesas de equilibrio que se agregaron para introducir el desequilibrio de par se montaron en bridas opuestas, 180 grados aparte, para asegurar la adición de un desequilibrio de par puro. La Figura 5C indica que el vehículo 20c de prueba tiene un excelente desempeño de dirección : con poco o nada de -desequilibrio, pero un desequilibrio: de par generado por 20 gramos o más en cada brida de un solo conjunto 29 de la llanta '/ rueda, montado frontalmente, puede producir un desempeño de dirección pobre. Este desempeño de dirección no recupera del nivel de clasificación no correcto (4.0) estando aún fuera por tanto como 40 gramos por brida de desequilibrio de par agregado (resultados ,. arriba de 20 gramos por brida no mostrados en la Figura 5C) . Las Figuras 6A y 6B muestran el efecto en el desempeño de dirección que resulta de introducir un desequilibrio estático imperfecto (desequilibrio dinámico que tiene un componente estático más un componente de par moderado) en un _ solo conjunto 30 de la llanta / rueda montado al frente en un vehículo 20d.de prueba. La Figura 6A muestra que el solo conjunto 30, con un desequilibrio estático y de par mixto, tiene un efecto perjudicial en su mayoría en el desempeño de dirección. Aunque u - peso de 5 gramos por desequilibrio mixto de brida parece ayudar en el desempeño de dirección, una cantidad mayor de masa de desequilibrio no ayuda y puede aún agravar el desempeño de dirección. Otras pruebas, tal como la prueba ilustrada por las Figuras 5C y 5D, han mostrado que una combinación de vehículo / llanta / rueda que tiene un ; desempeño de dirección excelente con los conjuntos balanceados de las llantas / ruedas, puede exhibir una pérdida del desempeño de dirección cuando se agrega suficiente desequilibrio de par. En resumen, el desempeño de dirección mejorado y la robustez del desempeño de dirección se realizan mejor minimizando el desequilibrio de par y llevando a cabo simultáneamente una cantidad adecuada de - desequilibrio estático residual en los conjuntos de la llanta / rueda del vehículo, preferiblemente en todos ellos. Es también importante notar que este concepto trabaja a través de diferentes vehículos; vehículos co dirección de potencia hidráulica o eléctrica o con un sistema de dirección mecánico- básico, vehículos con impulso de ruedas frontales, posteriores o en todas las ruedas, etc. Asimismo, puesto que la teoría indica que los efectos del desempeño de dirección se deben a la variación benéfica de la fuerza radial / tangencial y la variación, perjudicial de la fuerza lateral, esta conclusión se puede extender para leer que el desempeño de dirección mejorado y la robustez del desempeño de dirección se realizan mejor minimizando las variaciones de la fuerza lateral y realizando simultáneamente una cantidad adecuada de variación de la fuerza radial y/o tangencial en uno o más de los conjuntos de la llanta / rueda del vehículo, preferiblemente en todos ellos.

Principio de Adición y Concepto del Nivel de Robustez de Dirección Como se ilustra en las Figuras 3A-5A, el desequilibrio estático tiene un efecto positivo, pero no lineal, en el desempeño de dirección; dependiendo del nivel del desequilibrio estático que ya se logró, la adición de un peso adicional de 5 gramos por brida del desequilibrio estático, causa una gran mejora, una pequeña _ mejora, o sin mejora del todo, en el desempeño - de dirección. Como se ilustra en la Figura 5C, el desequilibrio de par tiene un efecto negativo y no lineal en el desempeño de dirección; dependiendo del nivel del desequilibrio de par que ya se logró, la adición de un peso adicional de 5 gramos por brida del desequilibrio de par causa una . gran caída, una pequeña caída, o sin caída del todo, en el desempeño de dirección. Asimismo, se debe notar que si la curva que describe el efecto del desequilibrio de par se ve verticalmente en un espejo, obtendremos básicamente una curva que es similar a las curvas que describen el efecto del - desequilibrio estático. Asimismo, otros factores que tienen un efecto positivo o negativo en el desempeño de dirección, se han identificado y ellos también se considera afectan el desempeño de dirección en una manera no lineal. Los efectos de todos los factores tienden a agregarse o restarse mutuamente (comportamiento aditivo) . El Nivel de Robustez de Dirección (SRL) representa la combinación aditiva de todos los .factores benéficos y perjudiciales de cualquier origen (condiciones del vehículo /carretera impulso, características del conjunto de la llanta / rueda, etc.) . La Figura 6C muestra curvas, 61 y 62, de SRL representativas, que proyectan la clasificación del desempeño de dirección en el eje vertical versus el Nivel de Robustez de Dirección en el eje horizontal. Las curvas, 61 y 62, de SRL ilustran el efecto (positivo y no lineal) del SRL en el desempeño de dirección. Si las contribuciones benéficas son mucho mayores que las contribuciones, perjudiciales, el SRL puede lograr un nivel suficientemente alto para permitir que el vehículo opere a la derecha, en meseta, porción de la curva, 61, 62 de SRL, con alta clasificación del „ desempeño de dirección (correcta o mejor desempeño . de_ . dirección) . Si las contribuciones negativas son mucho mayores que las contribuciones positivas, el SRL será a un nivel bajo, causando que el vehículo tienda a operar en la porción izquierda de la curva. SRL 61, 62, con un desempeño de dirección bajo (no correcto o peor, que indica una severa pérdida del . desempeño de dirección) . En la situación intermedia, conde las contribuciones positiva y negativa son similares, el vehículo tenderá a operar en la parte media de la curva 61, 62 de SRL, y exhibirá variaciones del desempeño de dirección posiblemente grandes y baja repetibilidad de la prueba, debido a las variaciones pequeñas sin controlar del SRL durante la(s) prueba(s). Desde un punto de vista del fabricante de la llanta, el Nivel . de Robustez de Dirección puede ser dividido en el SRL basado en la llanta (intrínseco) y el SRL basado en la prueba (extrínseco) . Como un ejemplo, las curvas 61 y 62 del SRL ilustran el resultado de usar varios niveles de desequilibrio estático o de par, o cualquiera de otras variaciones extrínsecas del SRL, para comparar dos llantas fabricadas con dos diferentes construcciones de llanta (etiquetadas arbitrariamente "A" y "B") . La curva de SRL 61 para la llanta con la construcción A de la llanta, muestra que la construcción A de la llanta tiene una robustez de desempeño de dirección intrínseca mayor que la llanta con la construcción - B de la llanta (proyectada como la curva 62 de SRL) , debido a la construcción de la llanta. Una curva 61 de SRL se caracteriza por una meseta más ancha en una clasificación alta del desempeño de dirección, lo cual significa que es capaz de mantener un desempeño de dirección mayor bajo condiciones de prueba más severas, en términos del Nivel de Robustez de Dirección extrínseco. El mismo enfoque se puede usar para comparar la robustez del desempeño de dirección de diferentes vehículos, diferentes carreteras, diferentes condiciones de prueba, etc. : Desempeño de Dirección como una Función del Desequilibrio de la Llanta Además de las pruebas, descritas anteriormente, donde el desequilibrio se produce por agregar pesos a las bridas de la rueda, pruebas ulteriores se condujeron para determinar el efecto de las no uniformidades de la masa de la llanta, en el~ desempeño de la dirección y la robustez del desempeño de la dirección. Las no uniformidades de la llanta se simulan y se controlan por medio de pesos de plomo de varios tamaños, en varias ubicaciones en una o más de las llantas en un vehículo de prueba. Estas pruebas se condujeron en un vehículo de -prueba. conocido como particularmente susceptible a la. pérdida del desempeño de dirección en combinación con las llantas que tienen una construcción _ de -llanta. - conocida que exhibe características de dirección buenas y robustas. Las pruebas revelaron que para la pared lateral de la llanta, el área de pestaña o área, de reborde, 1.5 a 3 gramos de desequilibrio de par son suficientes para inducir una degradación sustancial del desempeño de dirección. La unión del peso de plomo dentro de una. llanta cercano a su línea central circunferencial, tiene un efecto negativo en el desempeño _de dirección. Igualmente, la unión de los pesos de desequilibrio simétricamente en ambos costados de la llanta, o en la pared lateral o el área de pestaña o el área de reborde, tiene un efecto no negativo, sino un efecto positivo_.en el desempeño de la dirección. Esto está conforme con los resultados de prueba detallados anteriormente, referentes a la adición - del desequilibrio estático, montando .; pesos de equilibrio simétricamente en las bridas de rueda opuestas, aunque las vibraciones generadas por las no uniformidades de la masa de la llanta son algo más complejas que las vibraciones generadas por las no uniformidades^ de la masa de la rueda. Cualquier adición de peso, en la llanta, que sea asimétrica con respecto al plano ecuatorial (por ejemplo, un peso de plomo engomado en cada soporte o pared . lateral, pero orientado en diferentes ubicaciones ngulares de rotación, o aún un peso de plomo engomado sólo . en un soporte o pared lateral) es perjudicial al desempeño- de dirección del vehículo y se dispara la pérdida del desempeño de dirección. Esto está de acuerdo con los resultados de prueba detallados anteriormente, respecto a la adición del desequilibrio de par, aunque las vibraciones generadas por las no uniformidades de masa son algo más complejas que las vibraciones generadas por las no uniformidades de masa de la prueba. La importancia de la simetría alrededor del plano ecuatorial fue destacada además por- un experimento en que dos, tres o cuatro pesos de equilibrio de .igual masa se unieron a cada pared lateral de una llanta con desempeño de dirección bueno conocido, todo en la misma ubicación radial, y con ubicaciones angulares de rotación espaciadas uniformemente alrededor - del-- eje de rotación en cada pared lateral. Una comparación del desempeño de dirección se hizo entre las configuraciones de la llanta que tienen pesos en las mismas ubicaciones angulares -de rotación en ambas paredes laterales (en fase) versus en diferentes ubicaciones angulares de rotación (fuera de fase) , en cada pared lateral (con diferencia de fase de 90, 60 ó 45 grados, respectivamente, para configuraciones con dos, tres o cuatro pesos de equilibrio por pared lateral) . Las configuraciones en fase, es decir -distribuciones de peso simétricas alrededor del plano ecuatorial con buenas clasificaciones de desempeño de dirección no reducidas, y asimétricas (fuera de fase) , dan clasificaciones de desempeño de dirección menores. Las Figuras 6D y 6E ilustran, respectivamente, una configuración simétrica y una configuración asimétrica, en el caso de dos pesos de equilibrio-^en cada .soporte de una llanta. (El último puede ser nombrado una no uniformidad de masa de llanta de segundo orden.) Haciendo referencia a la Figura 6D, se muestra en un formato esquemático una llanta 65- que tiene dos soportes 66; un soporte izquierdo 66a y un soporte derecho 66b. Para fines ilustrativos, la llanta 65, por si misma, se supone es perfectamente uniforme. En el soporte izquierdo 66a se unen dos pesos de equilibrio, 68a y 68c, colocados separados por 180 grados. En el soporte derecho 66b, se unen dos pesos de equilibrio 68b y 68d, también colocados por 180 grados aparte. Se puede ver que si, por ejemplo, todos los pesos de equilibrio 68 (68a, 68b, 68c, 68dy son iguales en masa, entonces no habrá desequilibrio estático impuesto por los pesos de equilibrio- 68 colocados como se muestra. Puesto que los pesos de equilibrio 68b, 68d son colocados en el soporte derecho 66b en fase con los pesos de equilibrio 68a, 68c en el soporte izquierdo 66a, es decir en los mismos ángulos de rotación, no habrá desequilibrio de par, en tanto los pesos de equilibrio- 68a, 68b sean de igual masa y también los pesos de equilibrio. „68c y 68d son de igual masa (es decir, hay una distribución simétrica del peso alrededor del plano ecuatorial de la llanta 6.5) . Asimismo, si los pesos de equilibrio 68a y 68b son der igual masa, y también los pesos de equilibrio 68c y 68d son de igual masa, pero las masas ' (iguales) de los pesos de equilibrio 68a y 68b son diferentes adecuadamente de . las masas (iguales) de los pesos de equilibrio 68c y 68d, entonces un desequilibrio estático, son desequilibrio de par, será Introducido, a. la llanta 65. Esta llanta 65 puede ser dicho tiene una no -uniformidad de masa de segundo orden, simétrica (con o aún si desequilibrio estático) , y distribuciones - de peso, simétricas de orden mayor, a í que esto tendrá un efectd._benéfico. en el Nivel de Robustez de Dirección (SRL) , causando la variación de la fuerza tangencial y/o radial cuando.- la llanta 65 gira, especialmente cuando gira bajo carga en una. superficie de soporte (por ejemplo, una carretera) V Haciendo referencia a la Figura 6E, se muestra en un formato esquemático, una llanta 65', que tiene dos soportes 66'; un soporte izquierdo 66a' y un soporte derecho - .66b'. Para fines ilustrativos, la llanta 65' por si misma, se supone es perfectamente uniforme. En el soporte izquierdo 66a' se unen dos pesos de equilibrio 68a' y 68c', colocados 180 grados aparte. En el soporte derecho 66b', se unen dos pesos de - equilibrio -68b1 y 68d' , _ también colocados ISO grados separados. Se puede ver que si, por ejemplo, todos los pesos de equilibrio-. 68' (68a', 68b', 68c', 68d') son iguales en masa, entonces no habrá . desequilibrio estático impuesto por los pesos 68' de equilibrio colocados, como se muestra. Aunque los pesos de equilibrio 68b', 68d' se colocan en el soporte derecho 66b' fuera de fase (asimétricamente) con los pesos de equilibrio - 68a ' , 68c', en el soporte izquierdo 66a', es decir no en los mismos ángulos de rotación, no habrá un desequilibrio de par, al menos si. .. todas...las masas son iguales, la llanta 65' puede decirse tiene- una no uniformidad de masa asimétrica de segundo orden, asi que esto tendrá un efecto perjudicial en la SRL, causando variaciones en la fuerza lateral .. (por ejemplo, variaciones en el momento, de - bamboleo en el eje de rueda) cuando la llanta 65' es girada bajo carga en una superficie de soporte.

No Uniformidades en Llantas y Ruedas Una variedad de no - "uniformidades en la construcción . de llantas y ruedas se pueden utilizar para realizar los métodos de la presente patente para mejorar la robustez del desempeño de dirección. Las no uniformidades benéficas, es decir, esas que producen variaciones de fuerzas radiales y tangenciales, pero no variaciones de fuerzas laterales, caen en tres categorías generales: no uniformidad de masa, no uniformidad dimensional y no uniformidad de rigidez. Las no uniformidades perjudiciales, es decir, aquéllas que producen variaciones de fuerzas laterales, también caen en las mismas tres categorías generales . La no uniformidad de masa incluye, por ejemplo, el. desequilibrio estático (benéfico) y el desequilibrio de par (per udicial) y pueden ocurrir en la llanta y/o en la rueda. La uno uniformidad de masa benéfico puede ser diseñado en la llanta o rueda; las ocurrencias aleatorias de las no uniformidades de masa perjudiciales y benéficas en la llanta y/o en la rueda, pueden ser controladas para estar dentro de los limites determinados empíricamente usando, por ejemplo, las máquinas de uniformidad de llanta y el equipo de balanceo de .la llanta / rueda; y/o una masa en exceso adecuada-- puede ser agregada intencionalmente sobre las llantas o ruedas . La no uniformidad dimensional incluye, por ejemplo, el desalineamiento radial (benéfico) y las no uniformidades perjudiciales, tal como el desalineamiento lateral, serpenteo de banda de .rodamiento (distorsión lateral - de -la banda .de rodamiento), torcido de llanta (desviación radial asimétrica con soportes en contra-fase) , torcido de rueda y desplazamiento de ruda no uniforme (ahusado) . Las no uniformidades dimensionales pueden ser realizadas a propósito y/o controladas durante el diseño y fabricación de las llantas y/o ruedas. La no uniformidad de rigidez incluye, por ejemplo, la banda de rodamiento de la llanta, correa y/o rigidez de la pared lateral, que varia con el ángulo de rotación alrededor de la llanta. La no uniformidad de. rigidez puede ser benéfica, en tanto sea simétrica a lo largo de cada sección ;meridional de la llanta, por ejemplo, igual rigidez en ambas paredes laterales de una sección meridional dada. Las no uniformidades de rigidez pueden ser realizadas a propósito y/o controladas durante el diseño y fabricación de las llantas.

Puesto que los efectos de la no uniformidad de la masa, dimensionales y de rigidez son esencialmente aditivos, es conveniente usar más de un método simultáneamente, con el fin de lograr el desempeño de dirección requerido y el nivel de robustez de dirección. Esto habilita a uno utilizar magnitudes menores de no uniformidades individuales para lograr un cierto desempeño de dirección, en tanto, al mismo tiempo, no excede los niveles aceptables de vibraciones del vehículo.

No Uniformidades de Masa En las pruebas - descritas, . anteriormente, las no uniformidades de masa se introdujeron por .medio de pesos de equilibrio agregados a la rueda. En la práctica, esto será una manera no confiable de realizar el RSI deseado, debido a que lleva el desempeño del vehículo fuera de control de los fabricantes y depende, en lugar de ello, en el operador del vehículo (y mecánicos escogidos substitutos) para realizar el RSI necesario para el desempeño apropiado del vehículo. Asimismo, la realización a propósito de un desequilibrio es contrario al conocimiento común y, por lo tanto, probablemente sea rechazado. Así hay una ventaja en realizar la no uniformidad de masa benéfica (por ejemplo el RSI) en la llanta, , tal como por el diseño' de la llanta o por el control del proceso de fabricación. Una ventaja más de una solución de la llanta llegará a ser evidente de la siguiente discusión . Un articulo en Tire Science and Technology, por Stutts et al., intitulado "Fuerzas Longitudinales en los Conjuntos de Llanta-Rueda Generadas por Desequilibrios y la Influencia del Balanceo" (TSTCA, Vol. 19, No. 3 julio-septiembre, 1991, páginas 142-162) . observa que, "durante las pruebas de tambor [pruebas de carretera-ruda de los conjuntos de llanta-rueda, por ejemplo en un TUM] . más allá de ciertas velocidades, las variaciones de fuerzas horizontales o nombradas fuerzas longitudinales mayores que las variaciones de fuerzas en la dirección vertical." El articulo postula y luego prueba una explicación teórica de este fenómeno. En particular, el articulo muestra que una masa desequilibrada en o cerca de la porción de la banda de rodamiento de la llanta, puede producir este resultado, y asimismo muestra que el efecto permanece en cierta extensión aún si el conjunto de la llanjba / rueda es balanceado en el aro de la rueda (brida) . Para una explicación de este efecto, se hace referencia a las Figuras 7A y 7B. Como se explicó antes, la fuerza centrifuga debida a la masa rotatoria es proporcional a la masa y al radio de la ubicación de la masa. Las llantas son generalmente balanceadas cuando ellas están girando libremente, como en la Figura 7A, cuando una llanta 70 montada en una rueda 73 está girando alrededor de un eje de rotación 71. La llanta 70 tiene una no uniformidad de masa que comprende una mas en exceso 74, que tiene una masa. M, y ubicada cerca de la circunferencia externa de la llanta 70 (por ejemplo en la banda de rodamiento) en un radio Rt, desde el eje 71. El equilibrio de la masa.74 en exceso, un peso 72 de equilibrio con una masa Mw se une al aro o brida de la rueda 73, que está en un radio fijo Rw. para simplificar la ilustración, sólo se muestran y discuten dos. dimensiones. Se debe entender que para evitar el. desequilibrio de par (variación de la fuerza lateral) , las masas Mt y Mw/ deben ser distribuidas apropiadamente en forma lateral, con relación al plano ecuatorial del conjunto de rla llanta / rueda. Para la masa Mt de la llanta, una condición de simetría meridional debe ser respectada estrictamente, en que la no uniformidad de la masa Mt es distribuida simétricamente en forma lateral con relación al plano ecuatorial del conjunto de la llanta / rueda. Para la masa Mw montada en la rueda, la masa no necesita estar distribuida simétricamente alrededor del plano ecuatorial, con la condición que no se genere un desequilibrio de par. Por ejemplo, en el caso de ruedas que no permiten unir pesos de equilibrio simétricamente con respecto al plano ecuatorial, la masa Mw puede entenderse, como un conjunto de dos pesos de equilibrio que tienen masas desiguales, mi y m2, (de manera que mi+ m2 = Mw) , montadas de tal manera que la carencia de simetría geométrica sea compensada, mientras se mantiene un desequilibrio de par de cero, es decir mi/m2 = ( I2/ I i ) * ( r2/ri ) , como se describió antes con referencia a la Figura ID. La masa del peso de equilibrio Mw, se selecciona de acuerdo con la ecuación MtRt = M„R„, por lo cual contrabalancea las fuerzas centrifugas para producir una fuerza centrífuga neta de cero (asumiendo que los pesos de equilibrio 72 se ubican a 180 grados alrededor de una masa en exceso 74 ) . haciendo ahora referencia a la Figura -7B, cuando la llanta equilibrada 70 está girando en contacto con la superficie 76 de la carretera, el radio de la masa 74 en exceso será reducida de Rt a Rt ' , cuando la porción de la banda de rodamiento donde la masa en exceso 74 se ubica, entra en contacto con la carretera 76 . Cuando esto sucede, las fuerzas inerciales (por ejemplo la fuerza centrífuga) debidas a la masa 74 en exceso, se cancelan temporalmente y el peso 72 de equilibrio en el aro llega a un desequilibrio-debido a su fuerza centrífuga MWRW aún presente. Así, se genera una variación de la fuerza periódica en la llanta 70 de rodamiento, si no está no equilibrada, con la condición que el exceso de la masa 74 de, la llanta se ubique primariamente en la región de la banda de rodamiento de la llanta.

El análisis posterior ~ muestra que la no uniformidad de masa localizada (masa en exceso) en una llanta, tiene algún otro efecto especifico que no puede ser compensado tampoco por agregar pesos de equilibrio en las bridas de ruda. Las masas producen fuerzas de inercia cuando ellas siguen trayectorias no lineales y/o si ellas tienen u velocidad no constante (es decir, sufren aceleración/desaceleración) . En el caso de una masa en una llanta de vehículo rotatorio, la manera correcta de medir o calcular estas fuerzas de inercia es relacionada a un sistema de coordenadas (marco de referencia) unido a una superficie de nivel en la cual la llanta / rueda se mueve (por ejemplo, una carretera a nivel, lisa) . Tal sistema de coordenadas puede ser considerado como un sistema de referencia de inercia, si no se toman en cuenta los movimientos de la tierra. Sin embargo, es conveniente considerar las fuerzas de inercia en un marco de referencia de "rueda giratoria" relativo a un observador unido al eje de rotación en el centro del conjunto de la llanta / rueda y girando con el mismo, más bien que con relación a un observador fijo en la carretera. En el marco de rueda giratorio de las fuerzas centrífugas de referencia, son muy convenientes, debido a que ellas pueden ser medidas o pronosticadas muy simplemente con respecto a la rueda giratorio, pero ellas reflejan las fuerzas de inercia verdaderas solamente si la no uniformidad de masa sigue las trayectorias circulares planas (radio constante) alrededor del eje de rotación (que es substancialmente el caso para los pesos de equilibrio de la rueda) ; y también la velocida debe permanecer constante. En el caso de trayectorias no circulares alrededor del eje de rotación, tal como, po ejemplo, seria el caso para los pesos unidos a una banda de rodamiento o área de pared lateral de la llanta, mientras está en. condición cargada/rodante, el cálculo de la fuerza centrifuga no es suficiente para calcular las fuerzas de inercia verdaderas, y los términos de corrección necesitan ser agregados al cálculo (por ejemplo, los términos de la aceleración angular, aceleración de Coriolis, aceleraciones radiales y laterales . relativas) . En simples palabras, cualquier velocidad o cambios de curvatura a lo largo de la trayectoria de la no uniformidad de masa causa fuerzas inerciales (similares a los efectos sentidos por un pasajero sentado en un vehículo que sigue una curva y/o carretera sinuosa) . Las Figuras 7C y 7D (con referencia a las Figuras 7A, 7B, 7E y 7F) son gráficas que ilustran las fuerza y momentos predichos causados en el ambiente de una llanta 70 por una masa ejemplar 74 de 6 gramos, Mt unida cerca de la superficie de la banda de rodamiento en el plano ecuatorial de una llanta 70 perfectamente uniforme, montada en la rueda 73, que se monta en un vehículo (no mostrado), en que el conjunto 70/73 de la llanta / rueda se carga y rueda a 120 km/h en una superficie .76 de carretera de nivel, usando la suposición simplificada que la _ trayectoria de la. no uniformidad 74 de la masa de la llanta es constante con el tiempo. El término de 'ambiente? significa incluir el eje de rotación 71 de la rueda 73, la llanta 70 y la carretera 76. La manera que las fuerzas causadas por las no uniformidades de masa del conjunto 70/73 de la llanta / rueda a distribuidas respectivamente a un eje 71 de ruda y una carretera 76, depende de las propiedades dinámicas de la llanta 70 montada en la rueda 73 .y de la suspensión del vehículo en el cual se monta el. conjunto 70/73 de la llanta / rueda.- Sin embargo, usaremos las predicciones ilustradas en las gráficas de las Figuras 7C y 7D para mostrar cualitativamente qué sucede en el eje 71 de la rueda. La "llanta perfectamente uniforme 70" idealizada se supone será balanceada perfectamente, sin desequilibrio estático o de par, después que la masa 74 en exceso se agregó a la llanta 70 (agregando, por ejemplo, una masa adecuada. Mw, como pesos 72 de equilibrio en las bridas de la rueda 73) . En las Figuras 7C y 7D, las fuerzas y momentos se muestran verticalmente versus la posición (relativa al tiempo) de la masa 74 en exceso, a lo largo de la circunferencia de la llanta 70, con la posición circunferencial indicada en graos de rotación (cero grados siendo el centro del área de impresión) . La Figura 7C ilustra __las fuerzas verticales (curva 77)= y las fuerzas longitudinales (curva 78). Se puede ver que, para la mayor parte de la trayectoria de la masa 74 en exceso, alejada del área de impresión, las fuerzas vertical y longitudinales son substancialmente de cero, debido a que el conjunto 70/73 de la llanta / rueda está bien re-equilibradp . Cuando se_ acerca, pasando a través y dejando el área de impresión, la curva 77 de fuerza vertical muestra, respectivamente, valores altos/bajos/altos (crestas) , debido a la trayectoria de las características de la masa 74 en -exceso sucesivas en la curvatura alta/baj a/alta (por ejemplo, hay esencialmente una curvatura de cero en el área de impresión) . El valor de la fuerza vertical negativa en el área de impresión media representa el desequilibrio temporal que se describió y explicó antes con referencia a las Figuras 7A y 7B. Las direcciones de las crestas de la fuerza vertical se indican por las flechas 75a en la Figura 7E, en que una fuerza vertical positiva se dirige hacia abajo (en alejamiento del- eje de rotación 71) . La curva longitudinal 78 en la Figura 7C muestra una cresta de fuerza negativa conforme la masa 74 en exceso entra en el área de impresión (en un ángulo de rotación negativo) , y muestra una cresta de fuerza positiva conforme la masa en exceso 74 deja el área de impresión. Las crestas de fuerzas longitudinales, negativas y positivas, se deben la desaceleración y aceleración respectiva de la masa 74 e exceso (y la porción de banda de rodamiento de la llanta la cual se une) , que ocurre normalmente en la banda d rodamiento de la llanta al entrar y dejar respectivamente e área de impresión. Las direcciones de la desaceleración aceleración son indicadas por las flechas 75b en la Figur 7F, y las fuerzas debidas a la masa 74 en exceso y qu actúan en el 'ambiente (eje de rotación 71 de la rueda 73 la carretera 76) se indican por las flechas 75f en la Figur 7F, en -que una fuerza longitudinal positiva tiene un dirección que corresponde a la dirección de movimiento del vehículo, como se indica por la flecha 75e. La Figura 7 ilustra (curva 79) el momento alrededor del eje de rotació 73 que va junto con la fuerza longitudinal mostrada por la curva 78. Se puede ver que. la .curva 79 del momento tiene una cresta negativa cuando la masa 74 e exceso entra en el área de impresión, y tiene una cresta positiva al dejarla. Las direcciones del momento son indicadas por las flechas 75c en la Figura 7F, en que la dirección del momento; positivo es en la misma dirección como la dirección de rotación de la llanta, como se indica por la flecha 75d.

Métodos de Incorporación de la No Uniformidad de Masa Benéfica en los Conjuntos de Llanta / Rueda Un concepto de la presente invención toma ventaj de los efectos de las no uniformidades de masa, antes descritas, debido a que los inventores desean producir un cantidad controlada de variación de la fuerza longitudinal radial, y también desea mantener estas variaciones de fuerz benéficas mientras permite que se monte una llanta par equilibrar normalmente sus conjuntos de la llanta / rueda. Asi un método de la invención para mejorar él desempeño d la dirección y la robustez del desempeño de la dirección es generar - variaciones de fuerza benéficas por incorpora cantidades adecuadas de masa 74 en exceso (es decir, una n uniformidad de masa) en una llanta 70, tan cerca de l circunferencia externa (por ejemplo, la región de la. band de rodamiento) como sea posible. Puesto que las variacione.s de .fuerza benéficas pueden venir . de un . desequilibrio estático, pero no formar un desequilibrio de par, las masa 74 en exceso agregada a la llanta 70 debe ser distribuida meridionalment5e en forma simétrica alrededor del plano ecuatorial de la llanta (es decir la banda de rodamiento de la llanta, paquete de banda y armazón) . Las Figuras 8A y 8B son secciones transversales circunferenciales de un sector de llantas, que ilustran varios métodos para agregar no uniformidades de masa (por ejemplo, masa 74 en exceso) , de acuerdo con la invención (se sombrean las áreas en sección transversal eliminadas para claridad ilustrativa) . Una manera rápida y fácil de agrega masa en exceso 74 a una llanta es simplemente aplicar u parche (no mostrado) a la superficie interna (forro intern 86) de la llanta 80, preferiblemente bao la región de l banda de rodamiento 82. Una alternativa seria agregar un pieza extra de tejido 89 (es decir, cualquier tejid adecuada, que incluye el material de la banda de rodamient o capas de armazón) al armazón 90 (preferiblemente en l región de la banda de rodamiento) o en el paquete de l banda de rodamiento 84 o el hule de la banda de rodamient o82 de la llanta 80'. Haciendo referencia a la Figura 8B, un sector de la llanta 80' se muestra con la banda d rodamiento 82, una o más bandas 84 (paquete de bandas) y u armazón 90 que comprende una o más capas del armazón 85, un pieza de tela 89, y un forro interno 86, todos mostrados e sección transversal. La superficie interna (forro interno 86) del armazón 90 se muestra extendido desde la región de la banda de rodamiento 82 abajo a un reborde 88 y un vértice 87, alrededor del cual en envuelve el armazón. La tela 89 es de un ancho W en un sector 81 de la_ llanta 80' y se hace de un material adecuado para suministrar la masa en exceso 74 deseada, mientras también tiene características físicas apropiadas para el uso de la llanta, tal como el doblado y durabilidad. La tela 89 puede residir completamente en la región de la banda de rodamiento 82, o puede extenderse a los rebordes 88 y enrollarse alrededor de estos rebordes 8 a los extremos 89a, como se muestra en la porción 89a de l Figura 8B. Con el fin de impedir la introducción d cualquier desequilibrio de par, los dos . extremos de tela 89 se colocan simétricamente alrededor del plan circunferencial de la llanta 80'. Asi, una masa igual d tela 89 se coloca en cualquier costado del plan circunferencial de la llanta 80'. Kl. efecto benéfico de l no uniformidad de la masa de la tela 89 es sólo influenciad levemente por cuál capa de llanta 82, 84, 85, 86 s selecciona para la colocación de la tela 89. As consideraciones de diseño de llanta normal pueden se tomados en cuenta en este proceso de selección. Como s ilustra, la tela 89 se coloca entre la capa 85 de la carcas inferior extrema 85 y el forro interno 86, ,pero un modalidad equivalente esencialmente de la invención puede, por ejemplo, colocar la tela 89 entre otras de las capas 82, 84, 85, 86 o aún en la mitad de una capa, tal que se incruste en el hule de la banda de rodamiento 82, o se coloque entre las bandas 85, o se una sobre la superficie interna del forro interno 86, o en una superficie exterior de la llanta, tal como la pared lateral (no mostrada) cerca del soporte (no mostrado) . Se debe notar que la modalidad de la pieza de tela agregada, justamente descrita, incluye dentro de su ámbito la idea de agregar un "parche" a la llanta, puesto que l "tela" comprende todos los materiales compatibles co l construcción de la llanta (que incluyen metales) y aplica el parche a la superficie externa de una de las capas de l llanta que es equivalente a agregar la pieza de tejido a es capa. Una manera más elegante de agregar la no uniformidad de masa benéfica (por ejemplo, masa en exceso 74) es crear un "empalme pesado" (ilustrado en la llanta 80 de la Figura 8A) , por lo cual toma ventaja de una no uniformidad de la masa existente en todas las llantas: los empalmes de varias capas de llanta donde, por ejemplo, los extremos 85a, 85b de las capas 85 de armazón (una capa 85 mostrada) traslapan con el fin de formar un circulo completo de las capas 85 del armazón. Otros empalmes incluyen, por ejemplo, el material de la banda de rodamiento (que se funde a lo- largo de la linea meridional 83) uno o más bandas de rodamiento 84 (una banda mostrada con extremos de traslape 84a, 84b) , y el material del forro interno 86 (con extremos 86a, 86b que traslapan) . Otros empalmes en el reborde 88 y en el área de pared lateral 7 véxtice cerca de los rebordes 88, pueden también ser usados para producir el exceso de masa deseado 74, pero no se prefieren por razones las cuales llegarán a ser claras en la siguiente discusión (primariamente debido a que las no uniformidades de masa pueden contrarrestarse aproximadamente por pesos d equilibrio en la. rueda) . Por ejemplo,, el reborde 88 tiene u empalme o al menos dos extremos que traslapan 881, 88b. Po ejemplo, un vértice 87 tiene un empalme conde dos extremo se funden en la región sombreada 87ab. Métodos típicos de construcción de la llant intentan distribuir varios empalmes alrededor de l circunferencia de la llanta, pero en la modalidad de l invención de la llanta 80, por ejemplo, los empalmes d diferentes capas de llanta están alineados de modo que ellos ocurran todos aproximadamente dentro del mismo secto meridional. La cantidad de no uniformidad de masa introducida puede ser controlada variando el número de empalmes que están dentro del mismo sector meridional 81, también variando la cantidad de traslape de cada empalme (por ejemplo el ancho W) ... Además, cambiando a un material del forro interno 86 más grueso se aumentará más la no uniformidad de la masa debido al empalme 86a/86b del forro interno. Una ventaja de usar empalmes para crear la no uniformidad de masa benéfica en una llanta, es que los empalmes realizados apropiadamente son inherentemente simétricos en forma meridional. Un acercamiento alternativo consiste en crear varios "empalmes pesados" (2, 3, 4, etc..) alrededor de la circunferencia de la llanta, con el fin de generar crestas de fuerzas longitudinales y radiales más frecuentes." Est método genera crestas de fuerzas longitudinales y radiale benéficas más frecuentes (es decir la variación de la fuerz tangencial y la variación de- la fuerza radial, respectivamente) . Otra modalidad de la no uniformidad de mas benéfica, similar a uno o más empalmes pesados, es uno o más sectores de un componente de llanta que tienen exceso d masa. Por ejemplo, una longitud W de material de banda de rodamiento 82 (por ejemplo en el final 82a de la banda d rodamiento) se hace de un material—más pesado que el resto de la banda de rodamiento 82, o el patrón de la banda de rodamiento se ajusta para incorporar masa en exceso en una o más ubicaciones alrededor de la circunferencia de la banda de rodamiento (por ejemplo, barras laterales o una porción de banda de rodamiento más ancha que sobresale del soporte de la banda de rodamiento) . Alternativamente, componentes, tal como las bandas 84, las capas .85, el forro interno 86, el vértice 87, y los rebordes 88 pueden ser provistos con material más pesado en uno o más sectores. Igualmente, un sector que tiene una masa componente, en exceso puede ser sobrepuesta ventajosamente en el sector .81, donde se ubican uno o más empalmes. Se debe notar que el término de "masa en exceso", según se usa aquí, intenta incluir no sólo un exceso de la masa en una o más ubicaciones circunferenciales; sin también incluye una o más ubicaciones circunferenciales, qu tienen una carencia de masa relativa al resto de la ubicaciones circunferenciales. Después de todo, una carenci de masa en una primera ubicación relativa a una segund ubicación, iguala a un exceso de masa en la segund ubicación con relación a la primera ubicación. Dado el concepto inventivo de agregar n uniformidades de masa controladas (una o más masas e exceso) a un conjunto de la llanta / rueda y dados los ejemplos descritos antes, no hay duda que muchas otras maneras de incorporar masas en exceso de la invención en los conjuntos de la llanta . / rueda serán evidentes a los expertos en la materia. Todos los medios de incorporar masas en exceso, de la invención se intenta estén dentro del ámbito de la presente invención, que incluyen métodos que combina la no uniformidad de masa benéfica con otras formas de no uniformidades benéficas (en particular no uniformida dimensional benéfica y no uniformidad de rigidez benéfica) . Se debe notar que, con el fin de ser benéfica, las masas en exceso introducidas en una llanta no deben producir cualquier clase de variaciones de la fuerza lateral, tal como las causadas por asimetría alrededor del plano ecuatorial (por ejemplo el desequilibrio de par) . Por lo tanto, cuando las llantas se fabrican con no - uniformidad de masa benéfica acumulada, ellas son probadas preferiblement en la uniformidad de la llanta y se corrige o rechaza, segú sea necesario, para asegurar las variaciones mínimas en l fuerza lateral, por ejemplo, las fuerzas causadas por: el sobre-giro (es decir la combadura) de la variación del momento, desequilibrio de par, desalineamiento lateral, serpenteo de banda de rodamiento, torcido de desalineamient radial, etc. Por ejemplo, las variaciones de la fuerz lateral en llantas debe ser menor de 5.45 Jg de cresta cresta. Esta prueba de uniformidad de la llanta ocurr preferiblemente después que la masa en exceso se ha incorporado en la llanta, pero puede ser realizada antes de incorporar en la llanta la masa en exceso, por un parche, por 'ejemplo. En el último caso, el parche tendrá que se colocado bastante bien, de modo que_ cualquier desequilibrio de par posible por el parche puede ser superado o por la prueba de fábrica adicional y corregida, o por el balanceo dinámico después de la producción de la llanta montada en una rueda .

Método de Prueba de la Robustez del Desempeño de la Dirección Los inventores probaron el concepto de la no uniformidad de masa en la llanta con un método de prueba de la invención, el cual fue diseñado para no sólo probar el desempeño de dirección instantáneo sino también indicar l robustez del desempeño de dirección: del conjunto probado d ¦ la llanta / rueda. En otras palabras, para cada conjunt probado, la prueba se diseñó para responder preguntas ta como: (a) ¿Cuál es desempeño de dirección inmediato? (b) ¿Cuán . mala/notable es la vibración resultante? (c) Cuá resisténte es el conjunto a la pérdida de desempeño d dirección en un periodo prolongado (en la vida de l llanta)? (d) Si el conjunto, exhibe una pérdida inmediata del desempeño de dirección, ¿cuánta corrección es necesaria par suministrar un desempeño de dirección aceptable?. La pregunta (c) se refiere a la robustez del desempeño de dirección y es predictivo en naturaleza. Se sabe que en la vida de una llanta, especialmente mientras se monta en una rueda y se usa en un vehículo, la uniformida del conjunto de la llanta / rueda puede cambiar, aún si inicialmente era muy uniforme (dimensional) y en términos de variaciones" de fuerzas) . Esto se debe a la naturaleza visco- elástica de una llanta y al hecho que la capa de la llanta no siempre sigue una configuración de equilibrio. Otro factor - importante que termina la uniformidad de la llanta es cuán bien el reborde se asienta en el aro de la rueda, y cuánto este contacto puede variar con las condiciones de servicio, tal como el frenado pesado, tomar vueltas agudas, etc. Ejemplos de otros factores que determinan la unifo.-mid.ad de la llanta incluyen: el desgaste de la llant (tanto un cambio en la distribución del desgaste como u desgaste local debido al frenado y muchos otros factores) , una zona desinflada asimétrica" (cuando se estaciona co llantas en una posición gobernada, o estacionamiento sobre una superficie inclinada lateralmente, o parcialmente en el borde de una guarnición, una llanta caliente puede deformarse en una manera asimétrica) . Igualmente, las llantas al igual que los aros, pueden, debido a las condiciones de servicio no apropiadas, tal como chocar co una guarnición o un agujero profundo, sufren cambios que pueden resultar finalmente en cambios en la uniformidad de la masa (por ejemplo el equilibrio) , la uniformidad de rigidez, o la simetría dimensional de un conjunto de la llanta / rueda alrededor de su plano ecuatorial. Asimismo, la condición del vehículo varía durante su vida, y las condiciones de carretera / manejo son también variables en esencia y tienen un efecto en el Nivel de Robustez de Dirección (SRL) . La cuestión (d) también se refiere a la robustez de dirección. En esencia, el método de prueba busca determinar la naturaleza de los factores de SRL intrínsecos, y donde la "meseta" de SRL radica en relación con el SRL total de los factores intrínsecos y extrínsecos, que existen para la combinación probada de la llanta, rueda y vehículo.

Como se describió antes, los inventores ha determinado que el desequilibrio estático creciente tiene u efecto positivo en el desempeño de la dirección, mientras el desequilibrio de par creciente tiene un efecto negativo e el desempeño- de la dirección. Asi, un diseño de prueba que se somete a un conjunto de prueba de la llanta / rueda a un progresión de las condiciones de equilibrio de desequilibrio estático grande (solamente) , la disminución al no desequilibrio (es decir, el conjunto equilibrado estática dinámicamente) , luego aumentando al desequilibro de pa grande .(solamente, suministra una escala calibrada de las condiciones de operación de un estado favorable a través del neutral hasta desfavorable. El ulterior en el intervalo desfavorable de las condiciones "de operación que una combinación de prueba de llanta / rueda / vehículo puede operar, mientras aún tiene un desempeño de dirección aceptable, luego la más robusta de esa combinación de llanta/rueda/vehículo es contra la pérdida de desempeño de dirección. Señalado en términos del concepto de SRL discutidos anteriormente, con referencia a la Figura 6C, la progresión de las condiciones de equilibrio impuestas por el método de prueba de la invención, causa que una porción extrínseca del SRL de la combinación de llanta/rueda/vehículo progrese desde el valor positivo a través de neutral a negativo, con el fin de determinar la magnitud de la configuración y la ubicación relativa de la "meseta" de SRL, para la curva de SRL que resulta de una suma de las porciones de SRL intrínsecas y extrínsecas, que caracterizan la combinación de llanta / rueda / vehículo. Así el método de prueba de la invención incluye dentro de su ámbito^ no justamente una progresión de las condiciones de equilibrio, sino más bien cualquier progresión de condiciones impuestas, que causan que el valor de SRL extrínseco progrese desde valores positivos a neutrales a negativos. Por supuesto, la progresión puede ir en la dirección opuesta y depender de los resultados de prueba, puede estar limitada a una porciún de la. clasificación general.. De hecho, la prueba puede ser hecha por los valores de SRL extrínsecos seleccionados en cualquier, orden deseado. Por ejemplo si la prueba en un valor de SRL extrínseco alto positivo produce un desempeño de dirección pobre, entonces la prueba puede ser abortada y la combinación de la llanta /rueda / vehículo puede ser declarada inapropiada o no utilizable. O, por ejemplo, la progresión de los valores de SRL extrínsecos pueden ser detenidos tan pronto como resulte un desempeño de dirección "no correcto" (o resulte un nivel de vibraciones) . Se debe notar que el método de prueba de la invención puede ser usado para probar la robustez del desempeño de dirección de cualquier construcción de llanta (o aún cualquier combinación de llanta / rueda/ vehículo) , independientemente de cómo ha sido cambiado. Aunque la prueba usa preferiblemente los cambios en el peso de equilibrio de la rueda para producir varias condiciones de prueba, estos cambios en la uniformidad de masa del conjunto de la llanta / rueda no se confundirán con los cambios del diseño intencionales de uniformidad en, por ejemplo, la construcción de la llanta (por ejemplo los cambios del diseño de la llanta de la masa, rigidez y/o uniformida dimensional) . Como un - ejemplo, una modalidad del método de prueba de la invención se presenta, en que los cambios impuestos a los valores de SRL extrínsecos se realizaron a través del uso de las no uniformidades de masa, que resultan en una progresión de las condiciones de equilibrio de la llanta/ rueda. EN la prueba ejemplar, el método de prueba de la invención se utilizó para determinar un nivel óptimo de desequilibrio estático residual que se acumula en una construcción - - de llanta seleccionada (haciendo así el desequilibrio estático residual en una parte del SRL intrínseco para la construcción - de la llanta seleccionada). El nivel probado del RSI se agregó aplicando cero, uno o más parches de hule de varios pesos a la superficie interna de una llanta de prueba, bajo la banda de rodamiento centrada en y simétrica axialmente alrededor del ecuador de la llanta (es decir, simétrica meridíonalmente) . La llanta de prueba luego se montó en una rueda de operación verdadera, y el conjunto de la llanta / _ rueda de prueba se equilibró estática y dinámicamente usando . pesos de equilibrio aplicados a las bridas de rueda. Esto suministró el punto de prueba (equilibrado) "neutral", y la progresión del método de la invención de las condiciones de equilibrio de la llanta / rueda (valores SRL extrínsecos) fueron luego impuestas por medio de pesos de equilibrio adicionales, aplicados a las bridas del conjunto de prueba de la llanta / rueda, para suministrar la cantidad deseada del desequilibrio estático o de par. En seguida, para la prueba, el conjunto de prueba de la llanta / rueda se montó en la posición frontal izquierda en un vehículo conocido que va a ser sensible a la pérdida de desempeño de dirección, y luego la prueba se impulsó para una evaluación de tanto el desempeño de dirección como de las vibraciones notables. Los parches de hule usados en la prueba ejemplar se caracterizaron como "ligeros", "medios" y "pesados. -Igualmente se hicieron ajustes con 2 parches ligeros (unidos, 180 grados aparte) al igual que cuatro parches ligeros .r (unidos, 90 grados aparte) se usaron. Los resultados de prueba se presentan en las siguientes dos tablas, con las evaluaciones del desempeño de dirección en la primera tabla y las evaluaciones de las vibraciones en la segunda. Las celdas vacias en una tabla indican una variación no probada. El tipo de condición de desequilibrio y la cantidad de desequilibrio (masa agregada en cada brida de rueda) se muestran en la primera y segunda hileras de cada tabla. La combinación de tipo desequilibrio y la" cantidad de desequilibrio se pueden referir como un "valor" de condición de equilibrio-. Los resultados para un conjunto equilibrado de la llanta /.rueda se muestran en la columna de "Equilibrado". Los conjuntos con cantidades crecientes de desequilibrio estático aplicadas a las bridas de la rueda tienen columnas a la derecha de la columna "Equilibrado", hacia los valores de SRL extrínsecos mayores. Los conjuntos con cantidades crecientes de desequilibrio de par, aplicado a las bridas de rueda, tienen columnas a la izquierda de la columna "Equilibrado", hacia los valores de SRL extrínsecos inferiores. Los resultados OK (Correctos) en las celdas de prueba ulteriores en la izquierda de las tablas, es decir las condiciones de operación crecientemente desfavorables, indica llantas con mejor robustez de desempeño de dirección intrínseco.

OK = Aceptable ; NOK = No Aceptable; MAR = Marginal.

Para el desempeño de la dirección, cualquier número de clasi icación de 6 o mayor se considera aceptable ("OK"), las clasificaciones de 5 a. 5.9 son marginales, y debajo de 5 no son aceptables ("NOK"). En general, cuanto mayor sea el número de clasificación, mejor será la clasificación del desempeño de dirección. Para las vibraciones, OK significa que las vibraciones no son objetables a un operador o pasajero del vehículo. Los signos más y menos se usan para indicar grados de vibraciones dentro de una clasificación de OK, marginal (MAR) o NOK, con menos (-) indicando la peor vibración y más (+ ) indicando menor vibración. Los resultados de prueba indican que el desempeño de dirección y robustez del - desempeño de dirección aumentan con- el nivel del desequilibrio estático, introducido a través del parche local aplicado al interior de la llanta. Se puede ver que aún el parche más ligero probado es suficiente para corregir el pobre, desempeño de dirección (NOK) de la "misma llanta, sin un parche. La llanta sin un parche requirió 20 gramos de equilibrio estático aplicados al aro de rueda con el fin de lograr un desempeño de dirección aceptable, lo cual indica que la configuración original (combinación de la llanta / rueda/ vehículo) fue intensamente - en el modo de pérdida de desempeño y así . tenía un SRL -total más bien bajo. Los .resultados del "Parche Pesado" indican que la configuración del parche pesado tiene la mayor robustez de desempeño de dirección, debido a que es capaz de mantener el desempeño de dirección correcto aún cuando al menos 10 gramos de desequilibrio de par se agregaron a la rueda: exhibe un intervalo más amplio de condiciones donde suministra el desempeño de dirección correcto. En otras palabras, su meseta de SRL está en efecto para un conjunto equilibrado de _,la llanta/ rueda y se extiende a niveles de SRL que son menores de aquél para la otra configuración probada. Se puede también ver que la colocación de los parches (es decir, las no uniformidades de masa de la llanta que es simétrica alrededor del plano ecuatorial) en múltiples ubicaciones alrededor de la circunferencia de la llanta tiene algo de beneficio, pero fue menos efectivo y menos robusto que la misma masa concentrada en una sola ubicación. Esto podría significar que un desequilibrio de orden mayor puede seríenos efectivo que un desequilibrio simétrico de primer orden, pero puede también ser el resultado . de no ser capaz de colocar perfectamente los parches en una manera simétrica dentro de la llanta. Puede también verse que los niveles de vibraciones aumentados con la cantidad del desequilibrio presente, en una configuración, asi, por lo tanto esto debe ser considerado cuando se usan los resultados de prueba para determinar la construcción óptica general de la llanta. Como se describió anteriormente, la realización de la no uniformidad de la masa benéfica en una llanta es más efectiva y, por lo tanto preferida, en la realización por medio ,.de modificar una rueda. Sin embargo, los cambios en la producción de la llanta posteriores del equilibrio de la rueda pueden ser efectivos si el operador y/o mantenedor está . consciente de los métodos de la presente invención. De acuerdo con la invención. una cantidad controlada de desequilibrio estático residual (RSI) se introduce a al menos uno (preferiblemente una rueda de dirección frontal) y hasta cuatro conjuntos de llanta/rueda de un vehículo para mejorar la robustez de desempeño de dirección. Preferiblemente el RSI se introduce por medio de pesas de equilibrio aplicadas a las ruedas de los conjuntos de llanta / rueda. No obstante, los inventores notaron que tal acercamiento es la modalidad menos conveniente de la invención, puesto que no suministra los beneficios de la no uniformidad de masa en la llanta, no acomoda las necesidades de equilibrio normales del conjunto de llanta / rueda y tendrá su RSI totalmente cancelado si el conjunto se equilibra subsecuentemente en forma normal. Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y la descripción anterior, la misma puede ser considerada como ilustrativa y no restrictiva en carácter — se entenderá que sólo se han mostrado y descrito modalidades preferidas y que todos los cambios y modificaciones que se encuentren dentro del espíritu de la invención se desean proteger. Indudablemente, muchas otras "variaciones" en los "temas" señalados anteriormente,, ocurrirán a un experto ordinario enila materia a la cual la presente invención pertenece más cercanamente, y tales variaciones se intenta se encuentren dentro del ámbito de la invención, como se describe aqui .

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para mejorar la robustez del desempeño de dirección en un vehículo, que tiene una pluralidad de conjuntos de llanta /. rueda, que incluye un número de conjuntos de llanta /rueda frontales, y un número de conjuntos de llanta/ rueda posteriores, cada conjunto de llanta/ rueda comprende una llanta, montada en una rueda, caracterizado por la etapa de: impartir una cantidad controlada de no uniformidad de masa a cuando menos uno de estos conjuntos de llanta / rueda . 2. Método, de acuerdo . la reivindicación 1, caracterizado por la etapa de: seleccionar este al menos :un conjunto de llanta/ rueda de uno o más conjuntos de llanta/ rueda frontales. 3. Método, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por: impartir la no uniformidad de masa incorporando una masa en exceso dentro de al menos una porción de la llanta, de cuando menos un conjunto de llanta/ rueda, cerca de la circunferencia externa de la llanta. 4. Método, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por: impartir la no uniformidad de masa con al menos una pieza de tejido extra.

5. Un método para determinar la robustez del desempeño de dirección en un vehículo, que tiene una pluralidad de conjuntos de llanta/ rueda, que incluye un número de conjuntos de llanta/ rueda frontales, y un número de conjuntos de llanta / rueda posteriores, cada conjunto de llanta / rueda comprende una llanta montada sobre una rueda, caracterizado por las etapas de: conducir una serie de pruebas de desempeño de dirección del vehículo, en que al menos uno de los conjuntos de llanta/ rueda se selecciona y tiene una condición de equilibrio cambiada para cada prueba del desempeño de la dirección; hacer que la misma condición de equilibrio cambie simultáneamente en todos los conjuntos de llanta / rueda seleccionados; cambiar la condición de equilibrio de al menos un conjunto de llanta/ rueda a través de una progresión de los valores predeterminados seleccionados de los valores los cuales son favorables del desempeño de dirección, valores que son neutrales al desempeño de dirección y valores que no son favorables al desempeño de dirección; y determinar que un vehículo (que incluye una pluralidad de conjuntos de llanta/ rueda) con desempeño de dirección más robusta, es un vehículo que tiene mejor desempeño de dirección, cuando se prueba con al menos un conjunto de llanta/ rueda, que tiene .valores de condición de equilibrio predeterminados, los cuales son más desfavorables al desempeño de la dirección. 6. Método, de acuerdo con la reivindicación 5, además caracterizado por las etapa de: usar el desequilibrio estático residual controlado sin desequilibrio de par, para suministrar valores de condición de equilibrio que son favorables al desempeño de la dirección; usar el equilibrio estático con el equilibrio de par, para suministrar los valores . de la condición de equilibrio que son neutrales al desempeño de la dirección; y usar el equilibrio estático, con el desequilibrio del par controlado, para suministrar .valores de la condición de equilibrio que son desfavorables, para el desempeño de dirección. 7. Método, de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por la etapa de: seleccionar este al menos un conjunto de llanta/ rueda desde uno o más de los conjuntos de llanta/ rueda. 8. Método, de acuerdo con la reivindicación - 4, caracterizado por la etapa de: evaluar el nivel -de vibraciones del vehículo mientras se prueba el desempeño de dirección. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a métodos para mejorar el desempeño de dirección de vehículos y la robustez de ese desempeño, a través del control de no uniformidades en las llantas, ruedas y conjuntos de llanta/ rueda del vehículo, como una manera de superar la tendencia de muchos tipos de vehículos a sufrir una "pérdida de desempeño de dirección" . Mientras se reduce al mínimo las variaciones de la fuerza lateral (por ejemplo, el desequilibrio de tipo par), una cantidad controlada de variación de fuerza radial - y/o tangencial se induce en uno o en más conjuntos de llanta / rueda, por medio de la no uniformidad de masa, no uniformidad dimensional y/o no uniformidad de rigidez. Para la no uniformidad de masa, el método preferido incluye impartir una cantidad controlada de masa en exceso a las llantas, especialmente en la región de la banda de rodamiento, por medio, por ejemplo, de un empalme pesado, una pieza de tejido extra o un sector de m componente de llanta, que tenga masa en exceso. Esta masa en exceso es simétrica meridionalmente, para, de esta manera, inducir el desequilibrio estático, pero no de tipo par, impartiendo así un - "desequilibrio estático residual"- (RSI) a la llanta. Las variaciones de fuerza benéficas, tanto tangenciales como
02/é of radiales, resultan en el uso de tal llanta, aún si el conjunto de llanta / rueda está equilibrado por las pesas agregadas a la rueda. Un método para: determinar la robustez del desempeño de dirección para una combinación de construcción de vehículo / rueda / llanta comprende conducir una serie -de pruebas de desempeño de ..dirección del vehículo, en que al menos uno _de los conjuntos de la llanta/ rueda tiene su condición -de ... equilibrio alterada para cada prueba, a través de una progresión de valores de los valores favorables para el desempeño de dirección (por ejemplo el RSI) , a través de los valores neutrales (equilibrados) a los valores desfavorables para el desempeño de dirección (por ejemplo el desequilibrio de tipo par) .