(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤユニフォミティマシンを特性化するためのシステムおよびその特性化を使用する方法を提供する。【解決手段】タイヤＴを受け入れ、膨張させて、回転させるための対向するチャックアセンブリと、タイヤ検査結果を得るために回転するタイヤＴに適用されるロードホイールとを含む。少なくとも１つの特性化デバイスが、構成部品のうちの少なくとも１つの力を特性化するために装置の構成部品と関連付けられ、特性化される力がタイヤ検査結果を調整する際に使用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを受け入れて回転させるための装置であって、タイヤを受け入れ、膨張させて、回転させるための対向するチャックアセンブリと、タイヤ検査結果を得るために回転するタイヤに適用されるロードホイールとを含む、装置と、
前記装置の構成部品と関連付けられて前記構成部品のうちの少なくとも１つの力を特性化する少なくとも１つの特性化デバイスであって、前記特性化される力が前記タイヤ検査結果を調整する際に使用される、特性化デバイスと、を備えるタイヤユニフォミティマシン。
【請求項２】
コンピュータを更に備え、
前記少なくとも１つの特性化デバイスが前記コンピュータによって受けられる特性信号を発生させ、前記コンピュータが前記タイヤ検査結果を調整するために前記特性信号を使用する、請求項１に記載のマシン。
【請求項３】
前記ロードホイールと関連付けられる少なくとも１つのロードセルを更に備え、
前記少なくとも１つのロードセルは、前記タイヤ検査結果で用いるために前記コンピュータにより受けられるロードセル信号を発生させる、請求項２に記載のマシン。
【請求項４】
前記コンピュータが前記ロードセルから２つの異なるロードセル信号を受け、一方の前記ロードセル信号は、第１の既知のスプリングレートを有する第１のタイヤによって該第１のタイヤが前記ロードセルにより負荷を与えられるときに発生される力を表わし、他方のロードセル信号は、第２の既知のスプリングレートを有する第２のタイヤによって該第２のタイヤが前記ロードセルにより負荷を与えられるときに発生される力を表わし、前記コンピュータは、前記ロードセル信号から、前記タイヤ検査結果を調整するために使用されるロードホイール特性波形を生成する、請求項３に記載のマシン。
【請求項５】
前記ロードホイールと関連付けられて前記コンピュータにより受けられる位置信号を発生させるエンコーダを更に備え、
前記コンピュータは、前記位置信号および前記ロードセル信号を処理して、前記ロードホイール特性波形を生成する、請求項４に記載のマシン。
【請求項６】
前記ロードホイールと関連付けられるとともに、現在のタイヤのスプリングレートを生成するのに用いるために前記コンピュータにより受けられるロードセル信号を発生させる少なくとも１つのロードセルと、
前記チャックアセンブリのうちの一方から延びるスピンドルと関連付けられ、前記コンピュータにより受けられる位置信号を発生させるエンコーダであって、前記コンピュータが前記位置信号および前記ロードセル信号を処理してスピンドル特性波形を生成する、エンコーダと、を更に備える、請求項２に記載のマシン。
【請求項７】
前記コンピュータは、検査される各タイヤに前記位置信号および前記ロードセル信号を受けて、タイヤ波形バッファを生成する、請求項６に記載のマシン。
【請求項８】
前記コンピュータは、前記タイヤ波形バッファ内の値を平均化して、前記位置信号で与えられる角度位置と共に前記ロードセル信号により決定される、回転するタイヤのスプリングレートに適用される平均波形を生成し、それにより、前記タイヤ検査結果を調整するために使用されるスピンドル特性波形を生成する、請求項７に記載のマシン。
【請求項９】
タイヤを検査するための方法であって、
既知の特性を有する少なくとも１つの制御タイヤを装置内に一度に受け入れて回転させる工程と、
前記装置の１つの構成部品を前記少なくとも１つの制御タイヤに適用して、構成部品負荷力を発生させる工程と、
前記構成部品の角度位置を検出する工程と、
前記角度位置と前記構成部品負荷力とを関連付ける工程と、
前記少なくとも１つの制御タイヤの前記構成部品負荷力の前記角度位置から前記構成部品の特性波形を生成する工程と、を備える方法。
【請求項１０】
前記装置内で検査タイヤを受け入れて回転させる工程と、
前記構成部品を検査タイヤに適用して、検査タイヤ負荷力を発生させる工程と、
前記検査タイヤの角度位置と前記構成部品の角度位置とを検出する工程と、
前記角度位置と前記検査タイヤ負荷力とを関連付ける工程と、
前記検査タイヤの前記角度位置および前記検査タイヤ負荷力から前記検査タイヤの検査タイヤ波形を生成する工程と、
前記特性波形を用いて前記検査タイヤ波形を調整する工程と、を更に備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１の既知のスプリングレートを有する第１の制御タイヤを前記装置内に受け入れる工程と、
ロードホイールを前記構成部品として使用して、前記第１の制御タイヤの第１の構成部品負荷力を得る工程と、
第２の既知のスプリングレートを有する第２の制御タイヤを前記装置内に受け入れる工程と、
前記ロードホイールを使用して、前記第２の制御タイヤの第２の構成部品負荷力を得る工程と、
前記第１および第２の構成部品負荷力から前記特性波形を外挿する工程と、を更に備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ロードホイールの前記角度位置を検出するためにエンコーダを位置決めする工程を更に備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の前記制御タイヤを前記装置内に一つずつ受け入れる工程と、
スピンドルを有するチャックアセンブリを前記構成部品として使用して、前記各制御タイヤの角度位置を相互に関連付ける工程と、
ロードホイールを使用して、前記各制御タイヤのスプリングレートを得る工程と、
前記各制御タイヤの前記角度位置と前記スプリングレートとを１つの波形として相互に関連付けてタイヤ波形バッファ内に記憶させる工程と、
前記タイヤ波形バッファ内の前記波形を平均化して、平均波形を生成する工程と、
前記平均波形および前記検査タイヤのスプリングレートからスピンドル特性波形を生成する工程と、を更に備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記スピンドル特性波形を用いて前記検査タイヤ波形を調整する工程を更に備える、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にタイヤ検査機器に関する。特に、本発明は、タイヤユニフォミティマシンの構成部品の特性化に関する。具体的には、本発明は、通常の検査手続き中にタイヤを評価するためにタイヤユニフォミティマシンの特性化を使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
理想的には、タイヤは完全な円であることが望ましく、また、タイヤの内部剛性、寸法、および、重量分布、並びに、他の特徴は、タイヤの外周にわたって均一でなければならない。しかしながら、通常のタイヤ構成および製造プロセスは、そのような理想的なタイヤの大量生産を困難にする。すなわち、生産されるタイヤには、剛性、寸法、および、重量分布、並びに、他の特徴において特定量の不均一性が生じる。結果として、車両が走行している間に、望ましくない励振力がタイヤに生み出される。この励振力によって生み出される振動は、車両シャーシに伝えられて、様々な車両振動を引き起こし、また、揺れ、フラッタリング、および、タイヤ振動の音等の騒音が車両の内部へ伝えられる。
【０００３】
タイヤの不均一性を評価するために工業規格を利用できる。１つの方法では、路面の代わりとしての役割を果たす回転ドラムが、所定の押圧力（数百キログラム）で、回転可能に保持されたタイヤを押し付け、あるいは、タイヤが所定の押圧力で回転ドラムを押し付ける。タイヤおよび回転ドラムは、いずれか一方が回転するときに他方も回転させられるように、それらのそれぞれの回転軸周りで回転することができる。
【０００４】
この状態において、タイヤまたは回転ドラムは、タイヤが６０回転／分で回転するように回転駆動される。タイヤが回転すると、タイヤの不均一性によって引き起こされる励振力が生じる。この励振力は、タイヤまたは回転ドラムを回転可能に支持するベアリングに装着されるあるいはこのベアリングに取り付けられる部材に装着される１または複数の力測定デバイス（例えばロードセル）によって測定される。測定された値から、タイヤの不均一性を評価するのに役立つインデックスが計算される。この測定値は均一性測定値と称される。
【０００５】
測定が行なわれるタイヤは、インデックスから得られる不均一性が許容限度内に入るタイヤと、それが許容限度内に入らないタイヤとに分類される。可能な範囲内で、不均一性が許容限度から外れるタイヤは、不均一を減らすための処理に晒される。処理されたタイヤは、その後、再び均一性測定に晒され、不均一性が許容限度内に入るタイヤは、そうでないタイヤから分離される。
【０００６】
前述した手続きにより、“許容限度内の不均一性”を有すると判断されたタイヤだけが選択されて顧客へと発送される（あるいは、タイヤ評価手続きの次のステップへ送られる）。
【０００７】
現在のタイヤユニフォミティマシンは有効であると考えられるが、更なる改良を得ることができると思われる。現在のタイヤユニフォミティマシンでは、時として一貫性がないという検査結果がでる。ユニフォミティマシンが信頼できるかどうかを決定する際には、マシンがタイヤのあらゆる不均一性を一貫して確実に検出して測定するように、同じタイヤが５回検査される。その後、タイヤの更なるサンプリングも同じ均一性検査に晒される。検査結果のこの収集から、実際の結果をフィルタにかけるべく、様々なフィルタを生成して生産タイヤに適用することができる。当業者であれば分かるように、検査結果のフィルタリングは、検査手続きの時間を増やし、望ましくない。また、フィルタリングは、許容できるタイヤを排除するようにフィルタが設定される場合があるという懸念を引き起こし、更に問題となるのは、許容できないタイヤが合格して容認される場合があるという懸念も引き起こす。そのため、タイヤを正確に且つ迅速に検査する必要性が依然としてある。したがって、タイヤユニフォミティマシンの構成部品を特性化して、それらの特性をフィルタにかけて検査結果から除去できるようにし、それにより、許容できるタイヤをより正確に且つ迅速に通して許可するとともに、許容できないタイヤを拒絶する必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
以上を踏まえて、本発明の第１の態様は、タイヤユニフォミティマシンを特性化するためのシステムおよびその特性化を使用する方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の態様は、タイヤを受け入れて回転させるための装置であって、タイヤを受け入れ、膨張させて、回転させるための対向するチャックアセンブリと、タイヤ検査結果を得るために回転するタイヤに適用されるロードホイールとを含む、装置と、該装置の構成部品と関連付けられて構成部品の力を特性化する少なくとも１つの特性化デバイスであって、特性化される力がタイヤ検査結果を調整する際に使用される、特性化デバイスとを備えるタイヤユニフォミティマシンを提供することである。
【００１０】
本発明の他の態様は、タイヤを検査するための方法であって、既知の特性を有する少なくとも１つの制御タイヤを装置内に一度に受け入れて回転させる工程と、装置の１つの構成部品を少なくとも１つの制御タイヤに適用して、構成部品負荷力を発生させる工程と、構成部品の角度位置を検出する工程と、角度位置と構成部品負荷力とを関連付ける工程と、少なくとも１つの制御タイヤの構成部品負荷力の角度位置から構成部品の特性波形を生成する工程とを備える方法である。
【００１１】
本発明のこの特徴および他の特徴並びに利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および、添付図面によってより良く理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の概念に係るタイヤユニフォミティマシンの概略図である。
【図２】図２は、タイヤユニフォミティマシンで使用されるロードホイールの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の概念に係るロードホイール特性化プロセスを示すフローチャートである。
【図４】図４は、タイヤユニフォミティマシンによって検査されているタイヤの解析で使用される予測波形を得るために既知のスプリングレートのタイヤを利用するロードホイール特性波形である。
【図５】図５は、本発明の概念に係るスピンドル特性化プロセスを示すフローチャートである。
【図６】図６は、タイヤユニフォミティマシンによって検査されているタイヤの解析で使用される典型的なスピンドル特性波形である。
【図７】図７は、機械特性波形を使用するタイヤの検査を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、図面、特に図１を参照すると、タイヤユニフォミティマシンが概略的に参照符号１０により示されているのが分かる。マシンは側部フレーム部材１２を含み、該側部フレーム部材は、それぞれの端部において、水平な下部フレーム部材１４および水平な上部フレーム部材１６に接続される。側部フレーム部材１２およびフレーム部材１４，１６はボックス状構造を形成し、この構造内には、大文字Ｔによって概略的に示されるタイヤが受け入れられて、検査され、送り出される。
【００１４】
コンベア１８がローラを伴って構成されており、これらのローラがそれらの間に開口を有し、該開口上でタイヤＴがマシン１０へと供給される。各タイヤＴは、タイヤの内径を形成するビード２８を有する略平行な側壁２６に隣接するトレッド２４を含む。
【００１５】
マシン１０は、タイヤを受け入れて回転させるための装置、特に、下側スピンドル・チャックアセンブリ３２および上側スピンドル・チャックアセンブリ３４を含む。下側および上側のスピンドル・チャックアセンブリにはいずれも、タイヤのビード直径に適合するために必要とされる様々なサイズを成し得る取り外し可能なリム３０，４８が取り付けられる。下側スピンドル・チャックアセンブリ３２は、フレーム部材１２，１４によって担持されて支持されるとともに、タイヤがコンベア１８によって支持されるときにタイヤと係合するように位置される。特に、下側スピンドル・チャックアセンブリ３２は、シリンダ４４内に収容されるピストン４２を保持するシャフト４０を備える液圧ユニット３８を含む。適切なときに、液圧ユニットは、タイヤを検査位置へと移動させるために、コンベア１８の開口を通じて、タイヤ、特に下側ビード２８と係合する。
【００１６】
上側スピンドル・チャックアセンブリ３４は、下側スピンドル・チャックアセンブリが該下側スピンドル・チャックアセンブリに取り付けられるリム３０でタイヤのビード２８の対向側壁２６と係合するときに、リム４８でタイヤＴの他方側を受ける。スピンドル・チャックアセンブリ３４はスピンドル５０によって回転されるリム４８を含む。また、アセンブリ３４は、スピンドルベアリング、リムアダプタ、および、他の関連する構成部品を含んでもよい。スピンドル５０は、モータ５２と、スピンドル５０をモータに接続する相互接続ベルトドライブ５４とによって駆動される。
【００１７】
簡単に言うと、動作時、タイヤは、コンベア１８に沿って運ばれて、下側スピンドル・チャックアセンブリがタイヤＴの下側対向側面と係合できるように適切な位置で停止される。その後、下側リムアセンブリがタイヤを移動させて上側リムアセンブリと係合させ、そこで、タイヤが膨張された後、検査プロセスを開始するべくタイヤが回転される。
【００１８】
回転中のタイヤＴの回転位置を監視するために、タイヤエンコーダ５６が上側スピンドル５０によって支持される。エンコーダ５６は、タイヤ外周を複数の等しいセグメントへ分割する信号Ａと、任意の時点で外周上の固定された単一の位置を示す信号Ｂとを発生させる。
【００１９】
タイヤ膨張システム６４が、タイヤの空気圧を監視する空気圧トランスデューサ６５と、空気圧を所望の圧力に調整するための空気圧レギュレータ６６とを含む。既に示したように、チャックアセンブリがタイヤと係合した後、タイヤは、タイヤの検査前に、膨張システムによって所望の圧力まで膨張される。空気圧トランスデューサ６５は圧力信号Ｃを発生させる。
【００２０】
タイヤに負荷を印加してタイヤ均一性を検査するために、ロードホイール７０がタイヤＴと接触しおよび離間するように水平に移動する。図２において最も良く分かるように、ロードホイールは、シャフト７２を含み、シャフト７２は、そこを貫通する孔７４を有する。ロードホイールは、少なくとも２つの略平行な離間するプレート７８を伴って構成されるが、単一のプレートまたは多数のプレートを使用できることは言うまでもない。各プレート７８には、ロードホイールの重量を減らすために多数の開口８０が設けられてもよい。プレート７８の外径は、図１に示されるタイヤトレッドと係合する径方向表面８２を支持する。当業者であれば分かるように、材料、溶接、機械加工などを含むロードホイールの全体の構成は、ロードホイール７０、ひいてはマシン１０の特性および動作に影響を及ぼす。同じ構成上の懸念は、タイヤと接触して係合するマシン１０の他の構成部品である、上側スピンドル・チャックアセンブリ３４、上側リム４８、下側スピンドル・チャックアセンブリ３２、下側リム３０、および、膨張システム６４にも当てはまる。これらの構成部品の全ては、どんなに僅かであろうとも、その検査プロセス中にタイヤから収集される検査データに影響を及ぼす。
【００２１】
図１に戻ると、ロードホイールがキャリッジ８８内に装着されているのが分かる。キャリッジ８８は、フレーム部材によって保持されており、フレーム部材１２により同様に支持されるモータ・ギアアセンブリ７６によってタイヤと係合する位置へと移動されおよび該位置から離れる。少なくとも１つのロードセル８４が、ロードホイール７０と関連付けられて、回転動作中にタイヤによりホイールに及ぼされる力を検出する。それぞれの各ロードセルがロードセル信号Ｄ，Ｄ’を発生させる。勿論、単一のロードセルが使用されてもよいが、最初のロードセル信号の読み取り値を確認するために、または、負荷の力を共有するために、あるいは、タイヤ構成の僅かな変化を検出するために、更なるロードセル８４が設けられてもよい。
【００２２】
ロードホイールの回転位置または角度位置を監視するためにロードホイールエンコーダ８６がキャリッジ８８により支持される。エンコーダ８６はエンコーダ信号Ｅを発生させる。
【００２３】
コンピュータ９２が、タイヤユニフォミティマシンの特定の構成部品を特性化するために、および／またはタイヤ検査プロセス中に発生される他の検出測定値を取得するために、コントローラ９０を介して、信号Ａ−Ｅを受ける。この場合、これらの信号は、試験下でタイヤにより及ぼされる可変の力を監視するというそれらの既知の機能を果たすとともに、検査中にタイヤに力を印加するタイヤユニフォミティマシンの構成部品を解析するという機能も果たす。コントローラ９０は、タイヤＴをマシン内へと移動させてタイヤをいつでも検査できる状態にするために必要とされるモータ、バルブ、サーボ機構、および、コンベアを作動させる信号を発生させるためにも使用される。コントローラ９０はコンピュータ９２に接続され、コンピュータ９２は、データを表示して収集できるとともに、収集された信号Ａ−Ｅおよび任意の他のデータ信号により表わされる収集データを操作して解析できる。当業者であれば分かるように、コントローラ９０およびコンピュータ９２は、連携してあるいは個別に作動して、マシン１０の構成部品を制御するとともに、収集データを製造要員によって使用できるフォーマットへと処理して与えてもよい。また、コンピュータおよびコントローラはいずれも、後述するマシン１０の動作および特性化プロセスを実施して行なうために必要とされる必須のハードウェア、ソフトウェア、および、メモリを含む。
【００２４】
一般に、タイヤユニフォミティマシンの特定の構成部品の監視は、マシンの機械的挙動を特性化するために行なわれ、その場合、コンピュータは、生産タイヤ検査中にマシンの機械的状態により引き起こされる望ましくない影響を除去する。機械特性化の利用は、検出される測定値が有効な検査結果として使用に適するかどうかを決定し、その後、マシンの機械的特性化に基づく解析により、マシンの機械部品、その測定装置などに起因する望ましくない波形特性を除去できる。このとき、コンピュータおよびソフトウェアプロセスによってこれらの望ましくない波形特性を明確に特定することができる。したがって、測定値の精度およびその測定値の前の測定値に対する適合性（再現性）の両方を損なう波形の望ましくない部分を調整できる。
【００２５】
特性化プロセスを実施するために、ここで、図３を参照する。図３には、ロードホイール特性化プロセスが概略的に参照符号１００により示されている。このプロセスでは、既知のスプリングレート値を有するスプリングレートが低いタイヤがマシン内に取り込まれる。例えば、ステップ１０２では、スプリングレートが８００ポンド／インチのタイヤがマシン１０内に取り込まれる。次に、ステップ１０４では、バッファメモリを保持して、特性化プロセスを実施するために必要とされるハードウェア、ソフトウェア、および、他のメモリ要素を備えるコンピュータ９２が、タイヤユニフォミティマシンの構成部品のいずれかによって収集されるデータ、特に、信号Ａ−Ｅ、具体的にはロードセル信号Ｄ，Ｄ’およびエンコーダ信号Ｅを受けるためのバッファを作成する。本明細書中で使用される“スプリングレート”は、取り込まれて膨張されるタイヤに関して測定される径方向の力の、回転するタイヤを支持するスピンドルへ向けて進められるロードホイールの単位距離ごとの増加率である。
【００２６】
ロードホイールが決して完全に丸くはできないため、回転するタイヤに対してロードホイールにより課される任意の逃げ（ｒｕｎ  ｏｕｔ）量は、タイヤのスプリングレートに直接に関連する測定可能な径方向の力に影響を及ぼす。ロードホイール周りをＮ個の均等に隔てられる角度で分けた部分ごとに、この力が測定され、該力が、その特定のスプリングレートでのロードホイールの力の効果を特徴付けるＮ個のポイントから成る波形へとコンパイルされる。使用できるポイントの個数Ｎは任意の数とすることができるが、殆どの実施形態では、少なくとも１００個のＮポイントが必要とされる。したがって、ステップ１０４で作成されるバッファの準備が整った後、ステップ１０６において、マシンは、タイヤを回転させて、ロードホイールの様々な角度位置で角度波形力を記録する。
【００２７】
本実施形態の取り込みプロセス中、言うまでもなく、タイヤは、少なくとも１００回転にわたって回転でき、該タイヤがウォーミングアップできるとともに、ロードホイールに対して静止位置をとることができる。バッファが確立された後、タイヤが少なくとも６００回転以上にわたって回転することができ、その場合に、タイヤ周りのＭ個の均等に隔てられた角度ごとにＭポイント径方向力波形（通常は１００ポイント）、および、ロードホイール周りのＮ個の均等に隔てられた角度ごとにそれぞれの波形収集の初めのロードホイールの回転位置が、各回転ごとに記録される。次に、ステップ１０８において、コンピュータがＮ−波形“平均波形”バッファを計算する。これは、記録された各波形に保存されたロードホイールの回転位置を検査することによって行なわれる。この回転位置はＮを法とする最も近い整数に丸められ、また、これが位置Ｐとして示される。各位置Ｐに、コンピュータ９２は、ロードホイールの開始回転位置がＰである場合に、収集された全ての波形の平均を計算する。この結果として得られる平均波形が、その後、“平均波形”バッファのＰＴＨ波形として記憶される。
【００２８】
次に、ステップ１０９では、コンピュータ９２が“ベース波形”を計算する。これは、Ｎ−波形“平均波形”バッファの全てのインデックスにわたって記憶される全ての波形の平均を計算して、その結果を“ベース波形”として記憶することによって行なわれる。
【００２９】
次に、ステップ１１０において、コンピュータ９２は、Ｎ−ポイント“総和波形”を計算して、これをその後の比較のためにコンピュータ９２の適したメモリファイル内に保存する。特に、“平均波形”バッファ内のＮ個の各波形に、波形がどのように記録されたかによって径方向力とロードホイール逃げとを含む（ロードホイール位置Ｐで始まる）データのＭ個のポイントが存在する。このロードホイール逃げを抽出するために、コンピュータによって以下のステップが行なわれる。“平均波形”バッファ内のＮ個の波形のそれぞれの各インデックスＱ（０〜Ｍ−１）に、そのポイントにおけるロードホイール位置が、Ｎを法とする最も近い整数に丸められる式（Ｐ＋Ｑ×Ｎ÷（Ｎに関して、タイヤの１回転により占められるロードホイール角度の数））によって決定され、これがインデックスＳで示される。Ｎ個の波形のそれぞれにおけるＱＴＨインデックスでのポイントが、“ベース波形”のＱＴＨインデックスでのポイントによって差し引かれた後、“総和波形”におけるＳＴＨインデックスに加えられ、また、同時に、ＳＴＨインデックスに関する値のカウントも増分される。ループが完了された後、“総和波形”の各インデックスでのポイントが、そのインデックスに加えられる値の総カウントによって割られ、それにより、“総和波形”におけるそれぞれの個々のインデックスに加えられるポイントの平均が計算される。最後に、コンピュータは、結果として得られる“総和波形”とステップ１０２からのスプリングレート値とを選択されたスプリングレートのタイヤにおける最終的なロードホイール特性としてコンピュータのメモリに保存する。
【００３０】
ステップ１１４では、スプリングレートが低いタイヤがマシン１０から取り出される。次に、ステップ１１６において、スプリングレートが高いタイヤがマシン内に取り込まれる。例えば、スプリングレートが高いタイヤが１４５０ポンド／インチ２のスプリングレートを有してもよい。
【００３１】
その後、ステップ１１８では、スプリングレートが高いタイヤに関して対応する平均波形および総和波形を収集するために、スプリングレートが高いタイヤに関してステップ１０４−１１０が繰り返される。次に、ステップ１２０において、スプリングレートが高いタイヤが取り出される。
【００３２】
ステップ１２２では、その後の比較のために総和波形からロードホイール特性波形が生成される。その後、結果として得られるロードホイール特性波形を、検査されている現在のタイヤに適用できる。これは、記録されたタイヤ検査波形からロードホイール特性波形を差し引くことによって行なわれる。
【００３３】
ここで、図４を参照すると、参照符号１３０により概略的に示されるスプリングレートが低いタイヤおよび参照符号１３２により概略的に示されるスプリングレートが高いタイヤにおける特性波形が示されているのが分かる。これらの特性は、マシン１０のロードホイールの特定の真円度を示す。したがって、当業者であれば分かるように、各ロードホイールは、スプリングレートが低いタイヤとスプリングレートが高いタイヤとを用いて検査されるときに異なる特性波形を有する。いずれにしても、これらの２つの高いおよび低いスプリングレート波形は、スプリングレートが中間のタイヤと関連付けられる特性波形を予測するために外挿され得る。タイヤユニフォミティマシンによる検査下にあるのはスプリングレートが中間のこれらのタイヤであり、この予測値を利用して、通常の検査下でロードセルによって検出される均一性測定値を調整することができる。
【００３４】
ここで、図５を参照すると、スピンドル特性化プロセスが参照符号１５０によって概略的に示されている。本明細書中で使用されるスピンドル特性化という用語は、上側スピンドル、スピンドルベアリング、リムアダプタ（この説明では、上側チャックと称される）、および、リムの全体の特性化のことである。このプロセスでは、タイヤのスプリングレートに基づいて正規化され得る波形のテーブルを生成するために多数（Ｌ個）のタイヤが検査される。Ｌは任意の数を表わすことができるが、正確なスピンドル特性化を行なうためにＬの値が少なくとも７５０となるべきであると考えられる。いずれにしても、波形のテーブルからの平均を使用することにより、コントローラまたはコンピュータは、記録された検査波形から差し引いてタイヤの特性の正確な画像を生成するために直接に使用され得るスピンドル特性波形を計算することができる。
【００３５】
プロセス１５０はステップ１５２から始まり、ステップ１５２では、ロードホイール７０によって多数のタイヤが検査され、検査されたそれぞれのタイヤにおける波形がバッファに保存される。このバッファは“タイヤ波形”と称されてもよい。ロードホイール特性化プロセスの場合のように、各波形は、タイヤエンコーダ５６によって検出されるタイヤ周りのＭ個の位置に関連付けられてもよい。本実施形態において分かるように、各検査波形では、ロードホイール特性化手続きがその波形から既に取り除かれている。しかしながら、幾つかの実施形態では、検査されるタイヤの波形を調整するために、スピンドル特性波形だけが使用されてもよい。いずれにしても、このときに、スピンドル特性化は取り除かれない。ステップ１５４において、検査波形のＭポイントのそれぞれが、現在検査を受けているタイヤのスプリングレートで割られる。幾つかの実施形態では、現在検査を受けているタイヤが、“タイヤ波形”バッファをポピュレートする際に使用される制御タイヤと称されてもよい。ステップ１５４では、タイヤ波形バッファ内のタイヤ波形の全てが同じスプリングレートへ正規化される。言い換えると、各タイヤが検査されるときに、そのタイヤのスプリングレートを使用して、新たに挿入された波形の各データポイントを割る。当業者であれば分かるように、検査を受けているタイヤのスプリングレートは、ロードセル８４，８４’によって発生される信号Ｄ，Ｄ’により決定される。ステップ１５６では、結果として得られる波形が、“タイヤ波形”バッファの次の利用できるインデックスに記憶される。“タイヤ波形”バッファ内のエントリの全てが満たされれば、“タイヤ波形”バッファ内に常にＬ個のエントリが存在するように、最も古い波形検査結果がバッファから削除されて、最も新しい波形、すなわち、加えられるべき波形が保持される。
【００３６】
ステップ１５８では、“タイヤ波形”バッファがＬ個のエントリを有すると、そのバッファを使用してスピンドル特性を計算できる。これは、“タイヤ波形”バッファ内のＬ個の全ての波形の平均をとって、これを“平均波形”と名付けることにより達成される。ステップ１６０では、“平均波形”内のＭポイントのそれぞれが、現在検査を受けているタイヤのスプリングレートによって乗じられる。言い換えると、平均波形の正規化された平均値が現在のタイヤのスプリングレートによって乗じられる。これは、現在のタイヤのスプリングレートに基づくスピンドル特性波形の生成をもたらす。
【００３７】
結果として得られるスピンドル特性波形を用いて、該波形を、検査されている現在のタイヤに適用できる。これは、記録されたタイヤ検査波形からスピンドル特性波形を差し引くことによって行なわれる。
【００３８】
図６に見られるように、典型的なスピンドル特性波形が示されている。このように、それぞれのタイヤの波形は、タイヤ均一性にとって望ましい既知のパラメータとその後に比べられる最終結果を与えるために、検査されたタイヤの既知のスプリングレート値に基づくスピンドル特性波形によって補償される。当業者であれば分かるように、タイヤユニフォミティマシンが、上側チャックアセンブリのリムまたは他の構成部品の交換などの任意の機械的な変化またはストレスを受ければ、あるいは、何らかの物理的な衝撃事象が生じれば、“タイヤ波形”バッファがリセットされるべきであり、また、Ｌ個の数のタイヤが再び検査され、その後に、スピンドル特性が再計算されるべきである。
【００３９】
ここで、図７を参照すると、機械特性波形を利用するタイヤ検査が概略的に参照符号２００により示されている。このプロセスでは、ステップ２０２において、検査を受けるタイヤがマシン内に取り込まれ、タイヤが回転するときにロードホイールを移動させてタイヤと接触させることによって負荷力が測定される。これらの負荷力がステップ２０４において測定され、その後、ステップ２０６において、コンピュータは、ロードホイール特性化プロセス１００および／またはスピンドル特性化プロセス１５０において決定される外挿された特性波形を用いて、測定された負荷力を調整する。これらの負荷力が調整された後、ステップ２０８において、調整された波形は、検査下のタイヤの特定の値が許容できる範囲内にあるか否かを規定する検査基準に照らしてチェックされる。その後、ステップ２１０において、検査下のタイヤは、許容できるあるいは許容できないとして合格／不合格記号表示でマーキングされる。合格したそれらのタイヤは、タイヤ製造プロセスに進むことができ、一方、許容できないタイヤは、製造プロセスから回収されて更なる評価を受ける。
【００４０】
以上に基づき、本発明の利点は容易に明らかである。マシンの構成部品を特性化することにより、それらの特性を使用して、ロードホイール上の高いスポットおよび低いスポットを正確に特定するおよび／またはタイヤを検査しているマシンの特性を正確に決定するべくスピンドル変化を調整することができる。これらの特性は、検出される測定値が正確となるようにするために、ロードホイールの耐用年数にわたってあるいは他の機械交換中に更新することができる。これにより、マシンのロードホイールまたは他の構成部品の不完全性に基づいて検査パラメータを調整でき、真円度または機械の問題をなくすことができる。機械特性波形を利用してタイヤの不均一性を正確に決定することにより、タイヤ検査結果の信頼性が高められる。
【００４１】
以上から分かるように、本発明の目的は、上で示した構造およびその使用方法によって満たされる。特許法にしたがって、最良の形態および好ましい実施形態だけが詳しく示されて説明されてきたが、本発明がそれらの形態に限定されずあるいはそれらの形態によって限定されないことは言うまでもない。したがって、本発明の真の範囲および広さの評価においては、以下の特許請求の範囲が参照されるべきである。
【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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【外国語明細書】
2013164417000001.pdf