(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの均一性を改善するための方法であって、
均一性補正のために、トレッドを有するタイヤを特定することと、
前記タイヤの前記トレッド上の少なくとも１つのトレッド接合部に帰される局所的タイヤ表面異常を特定することであって、前記局所的タイヤ表面異常が、半径方向の振れの局所ピークを含み、前記半径方向の振れの局所ピークが、前記タイヤについて得られた複数の半径方向の振れ測定値から特定される、特定することと、
前記トレッド接合部の少なくとも１つの特定可能な特徴を、１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定することと、
前記局所的タイヤ表面異常を補正するために、材料除去パターンを、前記トレッド接合部の前記少なくとも１つの特定可能な特徴に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定することであって、前記材料除去パターンが、前記局所的タイヤ表面異常と関連する１つ以上の方位位置にて前記タイヤの前記トレッドから材料を除去するための材料除去深度を指定する、決定することと、
前記材料除去パターンに従って前記タイヤの前記トレッドからタイヤ材料を除去することと、を含む、前記方法。
【請求項２】
前記トレッド接合部の前記少なくとも１つの特定可能な特徴が、前記トレッド接合部の場所、前記トレッド接合部の形状、または前記トレッド接合部のサイズのうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の前記方法。
【請求項３】
前記材料除去深度が、前記トレッド接合部の前記少なくとも１つの特定可能な特徴に少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項１に記載の前記方法。
【請求項４】
前記トレッド接合部の前記少なくとも１つの特定可能な特徴が、前記タイヤの前記トレッドについての複数の半径方向の振れ測定値に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定される、請求項１に記載の前記方法。
【請求項５】
前記半径方向の振れ測定値が、前記トレッドの表面についての中心軌道に対して得られる、請求項４に記載の前記方法。
【請求項６】
前記半径方向の振れ測定値が、前記トレッドの前記表面についての複数の軌道に対して得られる、請求項４に記載の前記方法。
【請求項７】
前記局所的タイヤ表面異常の前記少なくとも１つの特定可能な特徴が、前記タイヤの前記トレッドのトレッド表面マップに少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定される、請求項１に記載の前記方法。
【請求項８】
前記局所的タイヤ表面異常の前記少なくとも１つの特定可能な特徴が、前記タイヤに関連する製造データに少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定される、請求項１に記載の前記方法。
【請求項９】
前記トレッド接合部の少なくとも１つの特定可能な特徴を、前記１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定することが、
前記タイヤの前記トレッドにおける前記トレッド接合部のおおよその場所を決定することと、
前記トレッド接合部の前記少なくとも１つの特定可能な特徴を特定するために、走査プローブを使用して、前記トレッド接合部の前記おおよその場所にて前記タイヤの前記トレッドを走査することと、を含む、請求項１に記載の前記方法。
【請求項１０】
前記タイヤの前記トレッド上の前記トレッド接合部の前記おおよその場所が、複数の半径方向の振れ測定値、トレッド表面マップ、または前記タイヤと関連する製造データのうちの１つ以上に少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項９に記載の前記方法。
【請求項１１】
前記走査プローブが、レーザープローブ、光プローブ、音波プローブ、またはカメラプローブを含む、請求項９に記載の前記方法。
【請求項１２】
前記局所的タイヤ表面異常を補正するために、材料除去パターンを、前記トレッド接合部の前記少なくとも１つの特定可能な特徴に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定することが、
前記タイヤの前記トレッドにおける１つ以上の溝の位置を、前記１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定することと、
前記材料除去パターンを、前記１つ以上の溝の前記位置に少なくとも部分的に基づいて、決定することと、を含む、請求項１に記載の前記方法。
【請求項１３】
前記タイヤの均一性を改善するための均一性補正システムであって、
選択的回転のためにタイヤを受けるように構成されるタイヤ固定具と、
前記タイヤのトレッドについて複数の異なる方位位置にて複数の半径方向の振れ測定値を得るように構成される均一性測定デバイスと、
前記タイヤの前記トレッドからタイヤ材料を除去するように構成されるアブレーションデバイスと、
前記アブレーションデバイス及び前記タイヤ固定具に連結された制御システムであって、前記制御システムが、前記複数の半径方向の振れ測定値からトレッド接合部に帰される半径方向の振れの局所ピークを特定するように構成され、かつ前記半径方向の振れの局所ピークに少なくとも部分的に基づいて、材料除去パターンを決定するように更に構成され、前記材料除去パターンが、前記タイヤの前記トレッドから材料を除去するための材料除去深度を指定して、前記半径方向の振れの局所ピークを補正し、前記制御システムが、前記タイヤ固定具及び前記アブレーションデバイスを制御して、前記材料除去パターンに従って前記タイヤの前記トレッドからタイヤ材料を除去するように更に構成される、前記制御システムと、を備える、前記均一性補正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、タイヤ均一性を改善するためのシステム及び方法に関し、より具体的には、タイヤのトレッド上の局所的タイヤ表面異常を補正することによってタイヤの均一性を分析し改善することに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ不均一性は、タイヤのある特定の定量化可能な特徴における、タイヤの回転軸に対する対称性（または対称性の欠如）に関係する。従来のタイヤ製作方法は、残念ながら、タイヤに不均一性を生む多くの機会を有する。タイヤの回転中、タイヤ構造に存在する不均一性は、車軸にて周期的に変化する力を生む。タイヤの不均一性は、これらの力変動が顕著な振動として車両及び車両の乗員に伝わる場合に、重要である。これらの力は、車両のサスペンションを通じて伝わり、車両の座席及びハンドルにおいて感じられるか、あるいは車室内の騒音として伝わり得る。車両の乗員に伝わる振動の量は、「乗り心地」またはタイヤの「快適性」として分類されてきた。
【０００３】
タイヤ均一性特徴または属性は、概して、寸法または幾何学的変動、質量分散、及び剛性変動として分類される。タイヤ均一性を評価するための一般的な測定は、幾何学的変動測定（例えば、半径方向の振れ及び横方向の振れ）、及び力変動測定（例えば、半径方向力変動、横力変動、及び縦または前後力変動と呼ばれる場合もある接線力変動）を含む。均一性測定機は、タイヤがその軸を中心に回転するときに、タイヤの周囲のいくつかの地点にて力及び／または幾何学的形状を測定することによって、上記または他の均一性特徴を測定する場合が多い。
【０００４】
タイヤ中の空洞騒音は、閉じたタイヤの空洞内部に含まれる空気の励振によって生成され得る。タイヤが平滑面上を回転するとき（例えば、性能試験中）に空洞騒音が現れる場合、空洞騒音に寄与する空気の励振は、少なくとも部分的には、タイヤの半径方向の振れなどのタイヤ不均一性によって引き起こされ得る。例えば、タイヤ表面異常（例えば、トレッド接合部）などによって引き起こされたタイヤの半径方向の振れの局所ピークは、タイヤ製造中に評価された典型的な均一性許容範囲内であり得る。しかしながら、半径方向の振れの局所ピークは、タイヤに半径方向の振れの高い高調波（例えば、１０を超える高調波）を生成し得る。これらの半径方向の振れの高い高調波は、空洞騒音に寄与する空気の励振に繋がり得る。
【０００５】
表面異常によって引き起こされる半径方向の振れの補正は、例えば、トレッドの表面を研磨することによって行うことができる。しかしながら、この一般化した研磨は、半径方向の振れの低い高調波、及びタイヤについての他の均一性パラメータを解決するために、典型的には行われる。ある特定の状況では更に、トレッドを研磨することにより、タイヤのトレッドに美しくない外観が創出され得る。加えて、トレッドを研磨することは、接線力変動の創出など、他の不均一性問題の創出に繋がり得る。
【０００６】
故に、トレッド接合部または他のタイヤ特徴に起因する局所的タイヤ表面異常によって引き起こされる高調波の寄与を低減するためのシステム及び方法に対する必要性が存在する。タイヤ表面異常によって引き起こされる複数の高調波を補正することができるシステム及び方法は、特に有用であるだろう。例えば、複数の高調波、特に高次高調波の低減は、空洞騒音の低減に寄与し得る。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の態様及び利点が以下の説明で部分的に記載されるか、その説明から明らかであり得るか、または本発明を実践することによって習得され得る。
【０００８】
本開示の１つの例示的な態様は、タイヤの均一性を改善するための方法を対象とする。本方法は、均一性補正のためにトレッドを有するタイヤを特定することを含む。本方法は、タイヤのトレッド上の少なくとも１つの局所的タイヤ表面異常を特定すること、及び局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴を、１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定することを更に含む。本方法は、局所的タイヤ表面異常を補正するために、材料除去パターンを、局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴に少なくとも部分的に基づいて、１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定することを更に含む。材料除去パターンは、局所的タイヤ表面異常と関連する方位位置にてタイヤのトレッドから材料を除去するための材料除去深度を指定する。本方法は、材料除去パターンに従ってタイヤのトレッドからタイヤ材料を除去することを更に含む。
【０００９】
本開示の別の例示的な態様は、タイヤの均一性を改善するための均一性補正システムを対象とする。均一性補正システムは、選択的回転のためにタイヤを受けるように構成されるタイヤ固定具を含む。均一性補正システムは、タイヤのトレッドについての複数の異なる方位位置にて複数の半径方向の振れの測定値を得るように構成された均一性測定デバイス、及びタイヤのトレッドからタイヤ材料を除去するように構成されたアブレーションデバイスを含む。均一性補正システムは、アブレーションデバイス及びタイヤ固定具に連結された制御システムを更に含む。制御システムは、複数の半径方向の振れの測定値から半径方向の振れの局所ピークを特定するように構成される。制御システムは、半径方向の振れの局所ピークに少なくとも部分的に基づいて、材料除去パターンを決定するように更に構成される。材料除去パターンは、タイヤのトレッドからタイヤ材料を除去するための材料除去深度を指定して、半径方向の振れの局所ピークを補正する。制御システムは、タイヤ固定具及びアブレーションデバイスを制御して、材料除去パターンに従ってタイヤのトレッドからタイヤ材料を除去するように更に構成される。
【００１０】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、ならびに利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を参照してより良く理解されるようになるであろう。本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、その説明と共に、本発明の原理を説明することに役立つ。
【００１１】
当業者を対象にする本発明の完全かつ実施可能な開示は、その最良の形態を含み、本明細書に記載され、添付の図に言及する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】タイヤのトレッド上にタイヤ表面異常を有する例示的なタイヤを示す。
【図２】タイヤ表面異常を有する例示的なタイヤについて測定した半径方向の振れのグラフ表示を示す。図２は、横座標に沿ってタイヤについての方位、及び縦座標に沿って半径方向の振れの大きさ（例えば、ミリメートル単位）を示す。
【図３】局所的タイヤ表面異常であり得る、及び／またはそれに寄与し得る例示的なトレッド接合部の断面図を示す。
【図４】局所的タイヤ表面異常であり得る、及び／またはそれに寄与し得る例示的なトレッド接合部を有するトレッドの平面図を示す。
【図５】局所的タイヤ表面異常であり得る、及び／またはそれに寄与し得る例示的なトレッド接合部を有するトレッドの平面図を示す。
【図６】本開示の例示的な態様に従うタイヤの均一性を改善するための例示的な方法についての流れ図を示す。
【図７】本開示の例示的な態様に従う、局所的タイヤ表面異常を特定するために分析し得る例示的なトレッド表面マップを示す。図７は、横座標に沿ってトレッドの周方向、縦座標に沿ってトレッドの横幅を示す。
【図８】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの表面についての複数の軌道に沿った半径方向の振れ測定値を示す。
【図９】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するための例示的なシステムを示す。
【図１０】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【図１１】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【図１２】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【図１３】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【図１４】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【図１５】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【図１６】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【図１７】本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するために得た例示的なシミュレーション結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本考察が、例示的な実施形態の説明にすぎず、本発明のより広範な態様を限定するようには意図されないことが、当業者によって理解される。各実施例は、本発明を限定するものではなく、本発明の説明として提供する。実際には、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、種々の修正及び変形を本発明に行い得ることが当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として例示または記載する特徴を別の実施形態と共に使用して、また更なる実施形態を生み出すことができる。故に、本発明は、かかる修正及び変形を添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内にあるものとして網羅することが意図される。
【００１４】
概説
概して、本開示の例示的な態様は、タイヤのトレッドの表面上の局所的タイヤ表面異常によって引き起こされる影響を低減するために、タイヤ均一性を改善することを対象とする。局所的タイヤ表面異常は、トレッド接合部などの、タイヤを構築するために使用される製品中の接合部によって引き起こされ得る。局所的タイヤ表面異常は、タイヤについての半径方向の振れの局所ピークまたは他の均一性パラメータ（例えば、半径方向力変動）として現れ得る。半径方向の振れの局所ピークは、半径方向の振れについての均一性許容範囲内であり得るが、それでも、局所ピークによって引き起こされる高い高調波の影響を介した空洞騒音などの影響に寄与し得る。本開示の態様に従い、局所的タイヤ表面異常の場所及び／または他の特定可能な特徴を特定することができる。材料除去デバイスをタイヤのトレッドに使用して、局所的タイヤ表面異常と関連する方位位置にてタイヤ材料を除去し、タイヤの均一性を改善することができる。
【００１５】
本明細書で使用する場合、「局所的タイヤ表面異常」は、タイヤの表面上の狭い方位角域（例えば、２０°未満）と関連するタイヤのトレッドの表面上の異常を指す。「半径方向の振れの局所ピーク」は、タイヤについての複数の方位位置に対して行った半径方向の振れ測定における任意の極大値を指す。タイヤは、複数の半径方向の振れの局所ピークを有し得る。
【００１６】
本開示の態様は、例示及び考察の目的で、トレッド結合部に帰される半径方向の振れの局所ピークを補正することを参照して考察する。本明細書で提供する開示を使用する当業者であれば、本開示の態様が、本開示の範囲から逸脱することなく、他の局所的タイヤ表面異常に帰される半径方向の振れの局所ピークを補正するためにも使用し得ることを理解するであろう。
【００１７】
本開示の特定の態様に従い、局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴を、タイヤについて決定することができる。この少なくとも１つの特定可能な特徴としては、局所タイヤ表面異常の場所（例えば、方位位置）、形状、及びサイズを挙げることができる。局所的タイヤ表面異常の特定可能な特徴は、多数の方法で特定することができる。例えば、局所的タイヤ表面異常の特定可能な特徴は、タイヤについて測定した半径方向の振れデータ、タイヤのトレッド表面マップ、及び／またはタイヤに関連する製造データに基づいて特定することができる。
【００１８】
特定の実装では、局所的タイヤ表面異常のおおよその場所は、例えば、半径方向の振れデータ、トレッド表面マップ、及び／またはタイヤに関連する製造データに基づいて特定することができる。タイヤ表面異常のより具体的な特徴（例えば、サイズ及び／または形状）は、レーザープローブ、光プローブ、またはカメラプローブなどの走査プローブを使用して、局所的タイヤ表面異常の推定場所にてタイヤのトレッドを走査することによって決定することができる。
【００１９】
局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴が特定されると、材料除去パターンが決定されて、局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴に少なくとも部分的に基づいて、局所的タイヤ表面異常を補正することができる。材料除去パターンは、局所的タイヤ表面異常と関連する１つ以上の方位位置にてタイヤのトレッドから材料を除去するための材料除去深度を指定する。材料除去パターンによって指定される料除去深度は、１つ以上の特定可能な特徴に基づいて決定され得る。例えば、材料除去深度は、局所的タイヤ表面異常のサイズに少なくとも部分的に基づいて決定されたタイヤ材料の量を除去するように決定され得る。特定の材料除去パターンはまた、局所的タイヤ表面異常の形状に基づいて決定され得る。例えば、局所的タイヤ表面異常が、トレッドの表面にわたって角度の付いたトレッド結合部である場合、材料除去パターンは、トレッド結合部に一致するように、同様にトレッドの表面にわたって角度を付けられ得る。
【００２０】
アブレーションデバイスは、材料除去パターンに従ってタイヤのトレッドからタイヤ材料を除去するために使用することができる。アブレーションデバイスは、均一性補正のためにタイヤを取り付けることができるタイヤ固定具を含むレーザーアブレーションシステムを含むか、またはその一部であることができる。制御システムは、レーザーアブレーションデバイス及び／またはタイヤ固定具を制御することで、タイヤのトレッドからタイヤ材料を除去して、材料除去パターンに従って局所的タイヤ表面異常を補正する。レーザーアブレーションを除去技法として用いることができ、これはなぜなら、局所的タイヤ表面異常を補正するために正確な制御で除去深度及び領域を達成することができるからである。例えば、限定的ではないが、サンドブラスティング、水ジェット除去などの他のゴム除去技法を実装して、レーザーアブレーションと同じ正確性レベルが獲得され得る限り、本主題はまた、かかる代替的な除去技法を用いてもよい。
【００２１】
例えばトレッド接合部に帰される局所的タイヤ表面異常の補正により、例えば空洞騒音に繋がり得る高調波の影響を低減することができる。アブレーションシステムによって提供され得る正確性は、局所的タイヤ表面異常の正確な補正を可能にし得る。具体的には、アブレーションシステムは、タイヤのトレッド上の狭域からタイヤ材料を除去することによって、局所的な局所的タイヤ表面異常を補正することができる。このようにして、減少した量のタイヤ材料をタイヤのトレッドから除去することにより、均一性の改善を得ることができる。加えて、アブレーションの使用は、タイヤのトレッド上の局所的タイヤ表面異常を平らにすることによって、タイヤのトレッドの外観を保存することに役立ち得る。
【００２２】
局所的タイヤ表面異常を持つ例示的なタイヤ
図１は、本開示の態様に従う、均一性補正のために特定され得るタイヤ４０の略図を提供する。タイヤ４０は、好適なタイヤ製造プロセスに従って種々のタイヤ製品を組み立てることによって構築することができる。タイヤ４０は、回転の縦方向中心軸５０を中心に回転可能である。
【００２３】
タイヤ４０はトレッド４２を含む。トレッド４２は、タイヤの転がり面と接触するように構成することができる。トレッド４２は、ゴム材料で作製することができ、１つ以上の溝を有するトレッドパターンを含み得る。図１に示すように、タイヤのトレッド４２は、方位角θ１で局所的タイヤ表面異常４５を含み得る。局所的タイヤ表面異常４５は、トレッド４２の表面上の狭い方位角域中に位置し得る。本明細書で使用する場合、方位角方向は、タイヤ上のバーコードなどの参照物に対する、タイヤについての角度方向を指す。タイヤの方位角範囲は０°〜３６０°であり得る。局所的タイヤ表面異常４５は、タイヤ中のトレッド接合部または他の製品接合部に帰され得る。
【００２４】
図２は、図１のタイヤ４０について測定し得る半径方向の振れの波形１００のグラフ表示を示す。半径方向の振れは、物理的真円度またはタイヤの半径方向の幾何学的不均一性を対象とする均一性パラメータである。半径方向の振れの波形１００は、タイヤの表面についての複数の異なる方位位置に対する複数の半径方向の振れの測定値を表す。半径方向の振れの波形１００は、好適な均一性測定機を使用して、タイヤの１回転中に等間隔の角度位置にて測定したある数のデータ点（例えば、１２８、２５６、５１２、または他の好適な数のデータ点）から得ることができる。均一性測定機は、例えば、タイヤがセンサに対して回転するときに、１つ以上の軌道に沿ってセンサ（例えば、レーザーセンサ）を使用して、半径方向の振れを測定することができる。
【００２５】
図２に示すように、タイヤは、方位角θ1で半径方向の振れの局所ピーク１１０を有する。タイヤは、局所ピーク１１２及び局所ピーク１１４などの、半径方向の振れの他の局所ピークを含むことができる。上で考察したように、半径方向の振れの局所ピークは、タイヤについての複数の方位位置に対して行った半径方向の振れ測定における任意の極大値であり得る。局所ピーク１１０は、図１の局所的タイヤ表面異常４５に帰され得る。例えば、局所ピーク１１０は、タイヤにおけるトレッド接合部に帰され得る。
【００２６】
図３は、図２の局所ピーク１１０に寄与し得る例示的なトレッド接合部１２０の概略断面図を示す。図３のトレッド接合部１２０は、タイヤのトレッドについての方位位置、サイズ（例えば、高さＨ及び幅Ｗ）、及び形状などの、種々の特定可能な特徴を有し得る。図４は、タイヤのトレッド１３０を横切るトレッド接合部１３２の１つの例示的な形状を示す。トレッド接合部１３２は、トレッド１３０を横切って垂直に延在し、方位位置θに位置する。トレッド接合部１３２は、トレッド１３０中の溝１３５を横切って延在し得る。図５は、タイヤのトレッド１４０を横切るトレッド接合部１４２の別の例示的な形状を示す。トレッド接合部１４２は、第１の方位位置θ1から第２の方位位置θ2へとトレッド１４０を横切って角度が付いている。トレッド接合部１４２は、トレッド１４０中の溝１４５を横切って延在する。
【００２７】
再び図２を参照して、半径方向の振れの局所ピーク１１０は、半径方向の振れの高い高調波（例えば、１０を超える高調波）に寄与し得る。これらの高い高調波は、例えば、空洞騒音に繋がり得る。本開示の態様に従い、空洞騒音は、タイヤのトレッドから材料を除去することによって半径方向の振れの局所ピーク１１０を補正することで、低減することができる。アブレーション（例えば、レーザーアブレーション）により、タイヤのトレッドに沿った狭域でのタイヤ材料の正確な除去が可能となり得る。
【００２８】
本開示は、例示及び考察の目的で、半径方向の振れの局所ピークを補正することを参照して考察する。本明細書で提供する開示を使用する当業者であれば、局所的タイヤ表面異常が他の均一性パラメータ（例えば、半径方向力変動）として現れ得ることを理解する。これらの他の均一性パラメータは、本開示の範囲から逸脱することなくタイヤのトレッド上にアブレーションを使用して、分析及び／または補正することができる。
【００２９】
タイヤ均一性を改善するための例示的な方法
図６は、本開示の実施形態に従うタイヤ均一性を改善するための例示的な方法（２００）の流れ図を示す。図６は、例示及び考察の目的で特定の順序で行うステップを示すが、本明細書で考察する方法は、いずれの特定の順序または配置にも限定されない。本明細書で提供する開示を使用する当業者であれば、本明細書で開示する方法のいずれかの種々のステップを、種々の方法で、省略、再配置、組み合わせ、及び／または適合させ得ることを理解することになる。
【００３０】
（２０２）では、本方法は、均一性改善に対してタイヤを特定することを含む。均一性改善に対してタイヤを特定することは、均一性分析に対して任意のタイヤを選択することを含み得る。例えば、タイヤ製造プロセスに従って製造された全てのタイヤまたは選択されたタイヤが、本開示の態様に従って均一性改善に対して特定され得る。
【００３１】
（２０４）では、タイヤの表面上の局所的タイヤ表面異常が特定され得る。局所的タイヤ表面異常は、タイヤにおけるトレッド接合部などのタイヤの種々の特徴に帰され得る。局所的タイヤ表面異常は、均一性改善に対して特定されたタイヤと関連するデータに基づいて、１つ以上のコンピューティングデバイスを使用して特定することができる。
【００３２】
一実施形態では、局所的タイヤ表面異常は、タイヤと関連する製造データに少なくとも部分的に基づいて特定することができる。タイヤ製造データは、同じタイヤ製造プロセスに従って製造された同様のタイヤ構造のタイヤと関連する製造特徴に基づき得る。例えば、特定のタイヤ構造と関連する製造データは、タイヤ中のトレッド接合部または他の製品接合部が、バーコードまたは他の参照物に関してタイヤ上に特定の方位角で位置することを示し得る。トレッド接合部は、局所的タイヤ表面異常として特定され得る。
【００３３】
別の実施形態では、局所的タイヤ表面異常は、タイヤに対して行われた複数の半径方向の振れの測定値から特定され得る。より具体的には、半径方向の振れの測定値における半径方向の振れの局所ピークが、タイヤ表面異常を示し得る。図２は、タイヤについて得た半径方向の振れの波形１００を示す。半径方向の振れの波形１００を分析して、局所ピーク１１０などの半径方向の振れの局所ピークを特定することができる。局所ピーク１１０は、タイヤの表面上の局所的タイヤ表面異常の存在を示し得る。
【００３４】
別の実施形態では、局所的タイヤ表面異常は、トレッド表面マップから特定することができる。トレッド表面マップは、タイヤの表面についての複数の点に対するトレッド高の測定を提供する一組のデータ点を含み得る。トレッド表面マップは、タイヤのトレッドの包括的マップを提供し得、それを分析することで局所的タイヤ表面異常を特定することができる。
【００３５】
トレッド表面マップは、レーザープローブ、音波プローブ、光プローブ、ビデオプローブ（立体相関イメージング技法を使用）、またはタイヤのトレッドと関連するデータ（例えば、トレッド高）を測定するための他のプローブもしくはデバイスを含み得るシステムによって得ることができる。例えば、レーザープローブは、ステッピングモータなどの回転デバイスを使用してタイヤを回転させるときにトレッドの表面にレーザービームをぶつけることによるレーザーマッピングプロセスを使用して、トレッド高（例えば、レーザープローブからトレッド表面までの距離）と関連するデータを収集することができる。
【００３６】
図７は、例示的なトレッド表面マップ３００を示す。図７は、トレッドの周方向が横座標に沿い、トレッドの横幅が縦座標に沿う、トレッド表面マップ３００を描出する。トレッド表面マップ３００は複数のデータ点を含む。各データ点は、タイヤのトレッド上の個別の場所と関連する。各データ点は、その個別の場所についてのトレッド高を提供する。閾値を残りのトレッド高から逸脱させるトレッド高と関連するトレッド表面マップにおけるデータ点は、局所的タイヤ表面異常の存在を示し得る。
【００３７】
再び図６を参照して、（２０６）では、方法２００は、局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴を決定することを含み得る。例えば、局所的タイヤ表面異常の方位位置、サイズ、及び／または形状を決定することができる。局所的トレッド表面異常の特定と同様に、局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴は、タイヤと関連するデータに少なくとも部分的に基づいて、１つ以上のコンピューティングデバイスを使用して決定することができる。例えば、少なくとも１つの特定可能な特徴は、製造データ、半径方向の振れ測定値、及び／またはトレッド表面マップに少なくとも部分的に基づいて決定することができる。
【００３８】
より具体的には、一実装において、少なくとも１つの特定可能な特徴は、タイヤ製造データから特定することができる。例として、タイヤ製造データは、特定のタイヤ構造に対するトレッド結合部が、タイヤ上のバーコードまたは他の参照物に関して、特定の方位角に位置することを提供し得る。タイヤ製造データは、トレッド接合部のサイズ、トレッド接合部と関連するタイヤ材料の量、及び／またはトレッド接合部の形状を更に提供し得る。
【００３９】
別の実装では、少なくとも１つの特定可能な特徴は、タイヤについて測定した半径方向の振れのデータから特定することができる。例えば、タイヤについての半径方向の振れの波形を評価及び分析して、半径方向の振れの局所ピークの１つ以上の方位位置を特定することができる。局所的タイヤ表面異常のサイズは、局所ピークでの半径方向の振れの量に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。
【００４０】
局所的タイヤ表面異常の形状を決定するために、タイヤの半径方向の振れを、タイヤの表面に沿った複数の軌道に対して測定し得る。例えば、図８は、角度の付いたトレッド接合部３２５を持つトレッドを有するタイヤ３２０を示す。角度の付いたトレッド接合部の形状は、タイヤの幅にわたる複数の軌道に沿った半径方向の振れを測定することによって、決定及び／または概算することができる。例えば、半径方向の振れは、軌道３２２、３２４、及び３２６に沿って測定し得る。複数の軌道からの半径方向の振れのデータを分析して、トレッド接合部の形状（例えば、トレッド接合部が角度を付けられているのか、または真っ直ぐなのか）を決定することができる。
【００４１】
また別の実装では、少なくとも１つの特定可能な特徴は、トレッド表面マップから特定され得る。具体的には、特定された局所的タイヤ表面異常と関連するトレッド表面マップにおけるデータ点についてのトレッド高は、局所的トレッド表面異常の場所、局所的トレッド表面異常のサイズ、及び局所的トレッド表面異常の形状を含む情報を提供することができる。
【００４２】
本開示の特定の実装では、局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴を決定することは、タイヤのトレッドにおける局所的タイヤ表面異常のおおよその場所を決定することを含み得る。次に、そのおおよその場所にて好適な走査プローブを使用してタイヤのトレッドを走査し、局所的タイヤ表面異常の少なくとも１つの特定可能な特徴を特定することができる。
【００４３】
より具体的には、局所的タイヤ表面異常のおおよその場所は、目視検査に基づいて決定され得るか、あるいはタイヤ製造データ、半径方向の振れのデータ、及び／またはトレッド表面マップなどの、タイヤと関連するデータに基づいて１つ以上のコンピューティングデバイスによって決定され得る。局所的タイヤ表面異常のおおよその場所を決定した後、走査プローブ（例えば、レーザー走査プローブ、光走査プローブ、音波走査プローブ、または他のプローブ）が、タイヤのトレッドの表面を走査し、そのおおよその場所にてトレッド上の種々の点についてトレッド高を測定して、トレッド表面異常のサイズ及び形状を決定することができる。
【００４４】
再び図６を参照して、（２０８）では、方法（２００）は、タイヤ表面異常を補正するために材料除去パターンを決定することを含み得る。材料除去パターンは、タイヤのトレッドについての位置関数として、材料除去深度（例えば、除去するタイヤ材料の深度）を指定することができる。材料除去パターンは、局所的タイヤ表面異常と関連する少なくとも１つの特定可能な特徴に基づいて決定することができる。例えば、タイヤのトレッド上の特定の位置について指定された置材料除去深度は、局所的タイヤ表面異常のサイズ及び／または形状に基づいて決定することができる。
【００４５】
本開示の特定の実装では、地面に接触する局所的タイヤ表面異常のみを除去することが望ましい。例えば、トレッド接合部の場合、タイヤの摩耗線での材料の除去を避けるために、タイヤトレッドの溝におけるトレッド接合部の補正を避けることが望ましい。その結果、材料除去パターンを決定することは、タイヤトレッドにおける１つ以上の溝の位置を決定することと、タイヤ材料がタイヤの溝から除去されないように、１つ以上の溝の位置に少なくとも部分的に基づいて材料除去パターンを決定することとを含み得る。溝の位置は、タイヤに関連するタイヤ製造データ、タイヤについての半径方向の振れの測定値、及び／またはタイヤに関連するトレッド表面マップなどから、任意の好適な方式で決定することができる。
【００４６】
一実装では、タイヤの表面における溝の位置は、タイヤに対する凸包を決定することによって説明し得る。具体的には、半径方向の振れの測定値は、半径方向の振れの測定値の全セットを囲む凸包上にある測定値を選択するようにフィルタリングされ得る。この方式でデータをフィルタリングするための例示的な技法は、本開示の同一出願人による国際公開第２０１０／００８０５７１号に開示されており、これは、その教示が本開示と一致する範囲で参照により本明細書に組み込まれる。局所的タイヤ表面異常の特定可能な特徴及び／または材料除去パターンは、フィルタリングしたデータに基づいて決定することができる。
【００４７】
（２１０）では、タイヤ材料は、材料除去パターンに従ってタイヤのトレッドから除去し得る。アブレーションデバイスを使用して、タイヤのトレッドから材料を除去することができる。レーザーアブレーションを除去技法として用いることができ、これはなぜなら、局所的タイヤ表面異常を補正するために正確な制御で除去深度及び領域を達成することができるからである。例えば、限定的ではないが、サンドブラスティング、水ジェット除去などの他のゴム除去技法を実装して、レーザーアブレーションと同じ正確性レベルが獲得され得る限り、本主題はまた、かかる代替的な除去技法を用いてもよい。
【００４８】
タイヤ均一性を改善するための例示的なシステム
図９は、レーザーアブレーションを使用してタイヤの均一性を改善するための例示的なシステム４００のブロック図を示す。示すように、タイヤ４１０は、取り付け固定具４０２にしっかりと取り付けられ、装着固定具４０２は、概してハブとして機能して、タイヤトレッド４１２をレーザーアブレーションデバイス４０８に対して保持する。タイヤ固定具は、レーザーアブレーションデバイス４０８に対してタイヤを回転させるか、またはタイヤをレーザーアブレーションデバイス４０８に対して不動に保持することができる。レーザーアブレーションデバイス４０８は、レーザー４２０を含み得、レーザー４２０は、タイヤゴム材料の選択的除去を行うのに十分な量のパワーを有するレーザービーム４２１を出力する、不動点または光のシート（ｓｈｅｅｔ−ｏｆ−ｌｉｇｈｔ）レーザーシステムを含み得る。１つの特定の例では、レーザー４２０は、炭酸ガス（ＣＯ2）レーザーを含み得る。レーザー４２０による出力後、レーザービーム４２１は、偏向素子４２２に提供され得、偏向素子４２２は、ビームスプリッター４２４、偏向板４２６、結像レンズ４２８、及び／または他の光学素子を含み得る。結像レンズ４２８は、レーザービーム４２１の照射をタイヤ４１０のトレッド４１２上の焦点４１４に集束させて、ゴム材料をタイヤ４１０のトレッド４１２から除去し、局所的タイヤ表面異常を補正することができる。レーザーアブレーションデバイス４０８は、タイヤに対して回転させることができるか、またはタイヤに対して不動に保持することができる。
【００４９】
図４のシステムは、単一のレーザー及び単一の焦点を使用するレーザーアブレーションを例示することを意図している。しかしながら、複数のレーザーを使用して、複数の焦点にてアブレーションを行い得ることが理解されるべきである。除去したゴムまたは他の廃棄物をアブレーション領域から取り出すために、掃除機４０４または他の清掃用具を提供してもよい。追加の出口は、ガス状媒質（例えば、窒素ガス）の制御された産出をもたらすことで、レーザーアブレーションを促進し、アブレーション地点での可能性のある火炎を抑制し得る。
【００５０】
システム４００はまた、均一性測定機４４０を含み得る。均一性測定機４４０は、タイヤ４１０の半径方向の振れ及び他の均一性パラメータ（例えば、半径方向力変動、横力変動、接線力変動）を測定するように構成することができる。概して、かかる均一性測定機４４０は、センサ（例えば、レーザーセンサ）を含むことで、複数のデータ点（例えば、１２８個の点）にて、タイヤ表面の相対的位置を、それが中心線を中心に回転するときに決定するために、タイヤ４１０に対する位置決めを、接触、非接触、または近接触によって操作することができる。均一性測定機４４０はまた、タイヤを装着するために使用するホイールを含んで、タイヤ４１０が回転するときの力測定値を得ることができる。
【００５１】
図４に示すように、システム４００は、制御システム４３０を含むことで、レーザーアブレーションデバイス４０８、タイヤ固定具４０２、及び／または均一性測定機４４０などの、システム４００の種々の態様を制御することができる。例えば、制御システム４３０は、レーザーアブレーションデバイス４０８の１つ以上の構成要素を制御して、タイヤのトレッドに沿った材料除去パターンを獲得するように構成することができる。コンピュータ制御システム４３０は、概して、少なくとも１つのメモリ／メディア素子４３４、またはデータ及びコンピュータ可読命令を記憶するためのデータベース、ならびに少なくとも１つのプロセッサ４３２などの構成要素を含み得る。
【００５２】
図４の特定の例では、プロセッサ（複数可）４３２及び関連するメモリ４３４は、多様なコンピュータに実装された機能を行うように構成される。メモリ４３４は、ソフトウェア及び／またはファームウェアを、コンピュータ可読命令及び実行可能命令の形態で記憶することができ、これらは、プロセッサ（複数可）４３２によって実践されることになる。メモリ４３４はまた、プロセッサ（複数可）４３２によってアクセス可能であり、メモリ４３４中に記憶されたソフトウェア命令に準じて動作するデータも記憶することができる。プロセッサ（複数可）４３２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または他の好適なプロセッサなどの任意の好適な処理デバイスを含み得る。メモリ４３４は、１つ以上の種類のコンピュータ可読媒体の単一または複数の部分として提供することができ、これらは、発揮性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどのＲＡＭ）、ならびに非発揮性メモリ（例えば、ＲＯＭ、フラッシュ、ハードドライブ、磁気テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなど）、またはディスケット、ドライブ、他の磁気系記憶媒体、光学記憶媒体、及び他のものを含む任意の他のメモリデバイスの、任意の組み合わせなどであるがこれらに限定されない。
【００５３】
本開示の態様に従い、メモリ４３４は、プロセッサ４３２によって実行される際にプロセッサにオペレーションを行わせる命令を記憶することができる。例えば、この命令により、プロセッサ４３２は、図６に描出する方法２００などの本明細書に開示する方法のいずれかに従って、タイヤの均一性を改善するためのオペレーションを行い得る。
【００５４】
一実装では、命令は、図９のプロセッサ４３２によって実践される際に、制御システム４３０を、複数の半径方向の振れ測定値から半径方向の振れの局所ピークを特定するように、また半径方向の振れの局所ピークに少なくとも部分的に基づいて材料除去パターンを決定するように、構成し得る。材料除去パターンは、タイヤのトレッドから材料を除去するための材料除去深度を指定して、半径方向の振れの局所ピークを補正することができる。命令は、プロセッサ４３２によって実践される際、更に、タイヤ固定具４０２及びレーザーアブレーションデバイス４０８を制御して、材料除去パターンに従ってタイヤ４１０のトレッド４１２からタイヤ材料を除去するように、制御システム４３０を構成することができる。
【００５５】
コンピュータ制御システム４３０は、複数の直接アドレスコマンドを使用して、材料除去パターンに従ってタイヤのトレッドのアブレーションを制御することができる。直接アドレスコマンドは、タイヤのトレッド上の特定の位置または「アドレス」にて個別のアブレーションセグメントに対する動作パラメータを指定し得る。より具体的には、所望の材料除去パターンは、複数の個別のアブレーションセグメントに分割することができる。これらのアブレーションセグメントは、アブレーションデバイスによって増分方式で除去されることになる全材料除去パターンの小さい部分を表す。アブレーションセグメントの複数の行及び列は、材料除去パターンによって指定される所望の材料除去深度を獲得するタイヤ上の位置にて課すことができる。アブレーションセグメントは、互いにわずかにずれていることで、タイヤのトレッドの美的外観を保存することができる。
【００５６】
直接アドレスコマンドは、複数の個別のアブレーションセグメント対して場所及び他のパラメータを指定して、所望の材料除去パターンを獲得する。１つ以上の材料除去パターンから直接アドレスコマンドを決定するための例示的な技法は、本開示の同一出願人による第ＰＣＴ／ＵＳ１１／６６６９９号に開示されており、これは、その教示が本開示と一致する範囲で参照により本明細書に組み込まれる。
【００５７】
特定の例では、アブレーションセグメントは、ビットマップ画像と関連し、これは、指定された軌道に沿ったアブレーション深度を、かかる深度を表す様々な色調のグラフィック画像（例えば、色またはグレースケールの変化を有する）と関連付ける。かかる様々な色調の画像は、アブレーションデバイスのソフトウェア制御によって解釈されて、タイヤのトレッド上の特定の角度位置にて所望のアブレーション深度を作り出す。
【実施例】
【００５８】
図１０〜１７は、本開示の例示的な態様に従う、タイヤの均一性を改善するための例示的なシミュレーション結果を示す。図１０は、第１のタイヤについてシミュレーションした半径方向の振れの波形５００を示す。図１０は、横座標に沿って方位、及び縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。半径方向の振れの波形５００は、半径方向の局所ピーク５０２を含む。本開示の態様に従う半径方向の振れの局所ピーク５０２の除去により、局所ピーク５０２は、半径方向の振れの波形５００の部分５０４で置き換えられる。
【００５９】
図１１は、半径方向の振れの局所ピーク５０２の除去前及び後両方の第１のタイヤについての高調波分布を示す。図１１は、横座標に沿って高調波数、縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。曲線５１０は、局所ピーク５０２の除去前の半径方向の振れの高調波分布を表す。曲線５１２は、局所ピーク５０２の除去後の半径方向の振れの高調波分布を表す。本開示の態様に従う局所ピーク５０２の除去により、半径方向の振れの複数の高調波（特により高い高調波）にわたる低減が獲得される。局所ピーク５０２の除去前の高調波１〜３２の平均振幅は、１９２μｍであり、局所ピーク５０２の除去後の高調波１〜３２の平均振幅は、５７μｍである。
【００６０】
図１２は、第２のタイヤについてシミュレーションした半径方向の振れの波形５２０を示す。図１２は、横座標に沿って方位、及び縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。半径方向の振れの波形５２０は、半径方向の局所ピーク５２２を含む。本開示の態様に従う半径方向の振れの局所ピーク５２２の除去により、局所ピーク５２２は、半径方向の振れの波形５２０の部分５２４で置き換えられる。
【００６１】
図１３は、半径方向の振れの局所ピーク５２２の除去前及び後両方の第２のタイヤについての高調波分布を示す。図１３は、横座標に沿って高調波数、縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。曲線５３０は、局所ピーク５２２の除去前の半径方向の振れの高調波分布を表す。曲線５３２は、局所ピーク５２２の除去後の半径方向の振れの高調波分布を表す。本開示の態様に従う局所ピーク５２２の除去により、半径方向の振れの複数の高調波（特により高い高調波）にわたる低減が獲得される。局所ピーク５２２の除去前の高調波１〜３２の平均振幅は、９３μｍであり、局所ピーク５２２の除去後の高調波１〜３２の平均振幅は、６１μｍである。
【００６２】
図１４は、第３のタイヤについてシミュレーションした半径方向の振れの波形５４０を示す。図１４は、横座標に沿って方位、及び縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。半径方向の振れの波形５４０は、半径方向の局所ピーク５４２を含む。本開示の態様に従う半径方向の振れの局所ピーク５４２の除去により、局所ピーク５４２は、半径方向の振れの波形５４０の部分５４４で置き換えられる。
【００６３】
図１５は、半径方向の振れの局所ピーク５４２の除去前及び後両方の第３のタイヤについての高調波分布を示す。図１５は、横座標に沿って高調波数、縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。曲線５５０は、局所ピーク５４２の除去前の半径方向の振れの高調波分布を表す。曲線５５２は、局所ピーク５４２の除去後の半径方向の振れの高調波分布を表す。本開示の態様に従う局所ピーク５４２の除去により、半径方向の振れの複数の高調波（特により高い高調波）にわたる低減が獲得される。局所ピーク５４２の除去前の高調波１〜３２の平均振幅は、１５３μｍであり、局所ピーク５４２の除去後の高調波１〜３２の平均振幅は、６３μｍである。
【００６４】
図１６は、第４のタイヤについてシミュレーションした半径方向の振れの波形５６０を示す。図１６は、横座標に沿って方位、及び縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。半径方向の振れの波形５６０は、半径方向の局所ピーク５６２を含む。本開示の態様に従う半径方向の振れの局所ピーク５６２の除去により、局所ピーク５６２は、半径方向の振れの波形５６０の部分５６４で置き換えられる。
【００６５】
図１７は、半径方向の振れの局所ピーク５６２の除去前及び後両方の第４のタイヤについての高調波分布を示す。図１７は、横座標に沿って高調波数、縦座標に沿って半径方向の振れの大きさを示す。曲線５７０は、局所ピーク５６２の除去前の半径方向の振れの高調波分布を表す。曲線５７２は、局所ピーク５６２の除去後の半径方向の振れの高調波分布を表す。本開示の態様に従う局所ピーク５６２の除去により、半径方向の振れの複数の高調波（特により高い高調波）にわたる低減が獲得される。局所ピーク５６２の除去前の高調波１〜３２の平均振幅は、１８７μｍであり、局所ピーク５６２の除去後の高調波１〜３２の平均振幅は、８８μｍである。
【００６６】
図１０〜１７に示すように、タイヤ表面異常によって引き起こされた半径方向の振れの局所ピークを補正することで、複数の高調波にわたる半径方向の振れを改善することができる。より高い高調波（例えば、１０を超える高調波）での半径方向の振れの低減は、タイヤの空洞騒音の低減をもたらし得る。
【００６７】
本主題を、特定の例示的な実施形態及びその方法に関して詳述したが、当業者であれば、前述の理解に達すると、かかる実施形態の変更、その変形、及びその均等物を容易に生み出し得ることが理解されるであろう。したがって、本開示の範囲は、限定としてではなく例とするものであり、主題の開示は、本明細書に開示される教示を用いて当業者に容易に明らかとなり得るような本主題のかかる修正、変形、及び／または追加の包含を除外しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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