專利名稱：設(shè)計(jì)輪胎的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助于計(jì)算機(jī)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)設(shè)計(jì)和制造輪胎的方法。
尤其是，本發(fā)明所涉及的方法是用來(lái)設(shè)計(jì)和制造具有給定性能特征的輪胎，通過(guò)此方法，能利用輪胎各結(jié)構(gòu)部件之間的一組相關(guān)關(guān)系而確定出各個(gè)所述輪胎結(jié)構(gòu)部件的尺寸，其中所述的那組相關(guān)關(guān)系是與所述輪胎所要求的性能特性有關(guān)聯(lián)的。
本發(fā)明還涉及一種用于設(shè)計(jì)、制造一輪胎產(chǎn)品系列的方法，通過(guò)此方法，在一參考輪胎的基礎(chǔ)上可自動(dòng)計(jì)算出所述輪胎系列的尺寸特性參數(shù)，其中，通過(guò)利用一組相關(guān)關(guān)系而能自動(dòng)地改變參考輪胎的結(jié)構(gòu)(這樣的方法也被簡(jiǎn)稱為“參數(shù)化法”)，其中的相互關(guān)系是指所述參考輪胎的結(jié)構(gòu)部件與所述輪胎產(chǎn)品系列中輪胎上對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)部件之間的關(guān)系。
利用上面提到的相關(guān)關(guān)系組，可從參考輪胎的尺寸參數(shù)得到所述系列中所述輪胎的結(jié)構(gòu)部件的尺寸參數(shù)，這些輪胎的特征體現(xiàn)于相對(duì)于所述的相關(guān)關(guān)系組，具有相同或不同的尺寸，并具有類似或不同的性能特性。
另外，本發(fā)明還涉及一種用于設(shè)計(jì)、制造輪胎的集成化方法，通過(guò)此方法，不同設(shè)計(jì)階段的結(jié)果能自動(dòng)轉(zhuǎn)化為輪胎組裝機(jī)的操作指令。
本發(fā)明還設(shè)計(jì)這樣一種輪胎設(shè)計(jì)方法在該方法中，設(shè)計(jì)階段至少是部分地由從一電訊網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng))接收到的信息或請(qǐng)求決定的，此過(guò)程最好是實(shí)時(shí)進(jìn)行的，其中的電訊網(wǎng)絡(luò)將輪胎制造商的處理系統(tǒng)(服務(wù)器系統(tǒng))與客戶的處理系統(tǒng)(客戶系統(tǒng))接口相連。
尤其是，本發(fā)明涉及一種用于設(shè)計(jì)輪胎的方法，在該方法中，所述信息包括客戶從一選項(xiàng)列單中而選挑出的請(qǐng)求，其中的選項(xiàng)列單涉及輪胎的尺寸和/或性能要素，所述列單是由制造商提供的。
背景技術(shù)：
如所公知的那樣，在并非最新出現(xiàn)的輪胎設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，根據(jù)一組預(yù)先設(shè)定的尺寸邊界條件和性能特性來(lái)對(duì)輪胎進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中的性能特性是根據(jù)客戶的要求而確定出的，并由設(shè)計(jì)工程師借助于其個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)知識(shí)來(lái)進(jìn)行處理，直到最后形成一制作明細(xì)規(guī)格書(shū)，該明細(xì)規(guī)格書(shū)基本上是由一明細(xì)表構(gòu)成的，此明細(xì)表列出了新型輪胎所有組成部件(即為半成品)的結(jié)構(gòu)規(guī)格，并限定了幾何尺寸、所用的材料以及加工方法。
在該明細(xì)表的基礎(chǔ)上，由工作單元(即工廠)提供必要的材料、機(jī)器和設(shè)備，并按照預(yù)定的工序制造出各個(gè)半成品，將這些半成品組裝到一起就可以形成一個(gè)粗完工輪胎。在特定的模具中對(duì)粗完工的輪胎進(jìn)行硫化，這將使輪胎具有一定外觀。然后，再對(duì)輪胎執(zhí)行一系列的檢驗(yàn)，進(jìn)而批準(zhǔn)將其發(fā)售。
最近，已出現(xiàn)了借助于計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行輪胎設(shè)計(jì)的方案。
第5710718號(hào)美國(guó)專利中描述了一種設(shè)計(jì)輪胎的方法，其包括如下的步驟-對(duì)一基礎(chǔ)輪胎模型進(jìn)行識(shí)別，該輪胎型號(hào)是由一橫斷面結(jié)構(gòu)來(lái)代表的，該橫斷面是指所述輪胎在帶有其所有結(jié)構(gòu)部件時(shí)的橫斷面；-選取多個(gè)物理基準(zhǔn)參數(shù)，用于評(píng)價(jià)所述輪胎的性能特性；-選取能限定所述輪胎整體尺寸、橫截面形狀以及結(jié)構(gòu)的尺寸數(shù)值，并選取多個(gè)物理參數(shù)；-針對(duì)所述的尺寸數(shù)值而確定出基礎(chǔ)模型橫斷面內(nèi)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的最大偏差范圍，以便于對(duì)所述參數(shù)執(zhí)行最優(yōu)化的計(jì)算；-通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，不斷改變最大偏差范圍的數(shù)值，直到能獲得所述物理參數(shù)的最優(yōu)解為止，該最優(yōu)解應(yīng)與所述基準(zhǔn)數(shù)值相當(dāng)；-在最大偏差范圍的基礎(chǔ)上對(duì)輪胎重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就使所述基準(zhǔn)參數(shù)達(dá)到最優(yōu)。
專利申請(qǐng)EP 953834中也描述了一種用于設(shè)計(jì)輪胎的方法，在該方法中，首先是要構(gòu)造出一基礎(chǔ)輪胎模型。對(duì)所述基礎(chǔ)模型應(yīng)用第一組變量，并用這些變量確定出此型號(hào)所針對(duì)輪胎的接地面積的各種狀況。將這些狀況條件與所述接地面積對(duì)應(yīng)狀況的預(yù)定值進(jìn)行比較，來(lái)檢查所對(duì)比的兩組狀況條件是否收斂一致。如果沒(méi)有收斂，則對(duì)變量組進(jìn)行遞增，從而使型號(hào)所代表輪胎的接地面積具有新的狀況，一直執(zhí)行這樣的過(guò)程，直到使求得的數(shù)值能收斂向設(shè)定的狀況值。
此處所考慮的變量組包括基礎(chǔ)模型所針對(duì)的輪胎的潛在磨損、作用在所述輪胎上的徑向載荷以及輪胎的充氣工作壓力。
申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)計(jì)新型輪胎的過(guò)程包括步驟選擇一基礎(chǔ)輪胎模型；預(yù)先設(shè)定新型輪胎的各種狀況、代表某項(xiàng)預(yù)定性能的邊界條件或者預(yù)定的性能特征；然后，利用隨后的近似值而獲得另一個(gè)輪胎型號(hào)，該型號(hào)符合在設(shè)計(jì)階段開(kāi)始時(shí)所預(yù)定的邊界條件；重復(fù)執(zhí)行對(duì)所述基礎(chǔ)模型進(jìn)行改動(dòng)以及相應(yīng)地進(jìn)行驗(yàn)證的過(guò)程。
最近，申請(qǐng)人已研發(fā)出一種用于制造輪胎的新方法，該方法能取消現(xiàn)有技術(shù)中所用的半成品，這些半成品例如為胎面、胎壁條帶、胎體簾布層、帶束層條帶以及胎圈鋼絲等，此處只列出這些半成品中的一少部分。在本發(fā)明中，僅用三種不同類型的基本構(gòu)件就可取代所有這些半成品，這三種基本構(gòu)件對(duì)于任何型號(hào)的輪胎都基本是相同的，且可利用這三種基本構(gòu)件在一環(huán)面支撐體上直接形成制造輪胎所用的各個(gè)結(jié)構(gòu)組成部件。此三種構(gòu)件分別為復(fù)合物、增強(qiáng)簾線以及一種涂膠纖維條(帶)，其中的纖維條是由一種扁平復(fù)合物構(gòu)成的，該復(fù)合物包括兩層或多層增強(qiáng)簾線。
如在專利文件EP 664232中所描述的那樣本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可根據(jù)他/她個(gè)人的不同經(jīng)驗(yàn)以及可獲得的工程知識(shí)而采用不同數(shù)目的基礎(chǔ)構(gòu)件，這些基礎(chǔ)構(gòu)件例如只包括復(fù)合物和增強(qiáng)簾線。
需要指出的是在本文的描述中，“增強(qiáng)簾線”一詞既指代單股的線繩，也指代由多股所述線繩以公知方式擰絞在一起而形成的簾線。
上述的環(huán)面支撐體在下文將被稱作鼓筒，其是一個(gè)可折疊的剛性支撐體，當(dāng)輪胎制作完成后，該支撐體可從輪胎中取出，且該支撐體的徑向外輪廓最好能與粗完工輪胎的徑向內(nèi)輪廓相適配。
除了在特殊情況之外，輪胎通常要包括幾種不同類型的復(fù)合物，例如為八種復(fù)合物。增強(qiáng)簾線可用織物(通常為人造纖維、尼龍或KevlarTM[凱夫拉爾])或金屬來(lái)制造，尤其是可用高拉伸性的鋼線繩來(lái)構(gòu)成簾線，其中，鋼繩所用鋼材的高拉伸性也即預(yù)示著其具有很高的含碳量。條帶構(gòu)件也可以用織物或金屬來(lái)制成，這具體取決于條帶中所含簾線的類型。申請(qǐng)人推薦采用含2到10層簾線的條帶構(gòu)件。
申請(qǐng)人已對(duì)組裝輪胎的工藝過(guò)程作了改動(dòng)，這些改動(dòng)基本上體現(xiàn)為取消了某些步驟，這些步驟包括平行于組裝鼓筒軸線的直接移動(dòng)、對(duì)胎體簾布層端部的翻折或者將胎壁貼附到胎體上，上述的平行移動(dòng)例如是對(duì)胎圈鋼絲的定位移動(dòng)，上述只是列出了最為重要的一些步驟。
輪胎的這種新組裝工藝過(guò)程是這樣執(zhí)行的通過(guò)兩種形式的運(yùn)動(dòng)或這兩種運(yùn)動(dòng)的組合運(yùn)動(dòng)在上述鼓筒上敷設(shè)構(gòu)件，其中的構(gòu)件用于形成輪胎的各個(gè)結(jié)構(gòu)部件(這些部件大體上對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中用半成品制成的各種部件)，其中的兩種運(yùn)動(dòng)也即是指在指向鼓筒轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向上的徑向敷設(shè)，以及繞鼓筒軸線在其表面上轉(zhuǎn)動(dòng)執(zhí)行的周向敷設(shè)。
更確切來(lái)講，設(shè)置到所述鼓筒上的基本構(gòu)件是長(zhǎng)條連續(xù)部件的形式。在一優(yōu)選實(shí)施例中，徑向敷設(shè)的構(gòu)件要在事先被切割成具有預(yù)定尺寸的分段，而周向敷設(shè)的構(gòu)件則是在纏繞到鼓筒上之后才被切斷的。
這些基本構(gòu)件的橫截面尺寸最好是小于所要構(gòu)制的結(jié)構(gòu)部件的尺寸，且除了簾線之外，構(gòu)件的形狀最好是基本上為矩形。
更具體來(lái)講，鼓筒是以懸臂梁的形式由一機(jī)械臂支撐著，該機(jī)械臂最好是具有七個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的擬人型機(jī)械臂，通過(guò)機(jī)械臂的平動(dòng)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)，可將鼓筒相對(duì)于基本構(gòu)件的供送位置定向在任意的位置上。
通常，在此過(guò)程中，構(gòu)成一層或多層胎體簾布層以及帶束層的條帶構(gòu)件部分是通過(guò)徑向移動(dòng)敷設(shè)到支撐體上的，而扁平復(fù)合物和定向?yàn)?°的增強(qiáng)簾線則是通過(guò)回旋的周向移動(dòng)來(lái)進(jìn)行敷設(shè)的。
優(yōu)選的是扁平復(fù)合物是在受到拉伸力作用而處于被拉伸狀態(tài)下進(jìn)行敷設(shè)的，其相對(duì)于其原始長(zhǎng)度的拉伸率在30％到70％之間，具體數(shù)值取決于復(fù)合物的組成成分。
具體來(lái)講，胎體簾布層和帶束層是這樣來(lái)構(gòu)成的通過(guò)使所述鼓筒作步進(jìn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并在鼓筒周向上連續(xù)地敷設(shè)所述預(yù)切割成的條帶部分。條帶的寬度、以及每敷設(shè)一個(gè)條帶部分之后鼓筒必須要執(zhí)行的轉(zhuǎn)角都是事先設(shè)定的，在制造帶束層的情況下，還要事先設(shè)定鼓筒轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與條帶軸線之間的相對(duì)夾角。
在專利文件EP 664232中所公開(kāi)的不同工藝過(guò)程中，通過(guò)繞所述鼓筒的環(huán)形表面作一種連續(xù)交變的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還使鼓筒繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而將徑向敷設(shè)構(gòu)件徑向布置到鼓筒上。與這種技術(shù)相關(guān)，可利用一種體積控制注塑工藝來(lái)敷設(shè)這種僅由復(fù)合物構(gòu)成的結(jié)構(gòu)部件。
申請(qǐng)人已弄清由于各種類型輪胎的基本構(gòu)件在總體上是類似的，所以當(dāng)對(duì)所要制造的各種型號(hào)輪胎進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，上述包括徑向和周向運(yùn)動(dòng)的工藝過(guò)程能具有非常高的生產(chǎn)柔性，這樣就可以制出一個(gè)輪胎產(chǎn)品系列，在該產(chǎn)品系列中，各個(gè)輪胎與其前一個(gè)輪胎都是不同的。
事實(shí)上，在此情況下，對(duì)于各種輪胎，只有鼓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)以及徑向敷設(shè)構(gòu)件的軸向延伸長(zhǎng)度是不同的，其中，鼓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)是為了在周向上敷設(shè)構(gòu)件。
申請(qǐng)人現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)在輪胎的設(shè)計(jì)過(guò)程中，上述的輪胎制造方法—即通過(guò)徑向運(yùn)動(dòng)、周向運(yùn)動(dòng)以及這兩種運(yùn)動(dòng)的組合運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行敷設(shè)的方法也是具有很大的生產(chǎn)柔性的。另外，申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)這種方法還存在這樣的可能性優(yōu)選地在一基準(zhǔn)輪胎的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，自動(dòng)完成對(duì)其它具有相同或不同尺寸、性能特性的輪胎的設(shè)計(jì)，在下文中，將把所述基準(zhǔn)輪胎稱為“原型”。本發(fā)明還適用于其它不同的輪胎制造方法。
申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到用橫截面積很小的扁平復(fù)合物來(lái)形成輪胎的結(jié)構(gòu)部件能克服現(xiàn)有技術(shù)的一主要局限性，其中，扁平復(fù)合物的小橫截面尺寸也就是指其尺寸是所針對(duì)的結(jié)構(gòu)部件最終橫截面尺寸的幾分之一。現(xiàn)有技術(shù)中，由于在尺寸方面需要用單獨(dú)的一組半成品來(lái)形成輪胎的結(jié)構(gòu)部件，從而就使得結(jié)構(gòu)部件自身在尺寸方面不能成為一連續(xù)函數(shù)。
申請(qǐng)人在分析了按照上述方法設(shè)計(jì)出的一組原型之后發(fā)現(xiàn)輪胎工作性能(例如與高速行駛穩(wěn)定性相關(guān)的舒適度或?qū)衤访娴淖サ匦阅?的類型和程度與特定的一些相關(guān)性有關(guān)，這些相關(guān)性涉及輪胎中所述各結(jié)構(gòu)部件給定尺寸值之間的關(guān)系。
申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到、并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷出對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸與輪胎原型不同的輪胎，只要保持所述的那些相關(guān)性不變，就能使所述輪胎工作性能的類型和等級(jí)程度與上述原型保持一致。
申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到、并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷出對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸與輪胎原型相同或不同的輪胎，只要改變所述的那些相關(guān)性，就能使所述輪胎工作性能的類型和等級(jí)程度不同于輪胎原型。根據(jù)申請(qǐng)人提出的本發(fā)明，在最為復(fù)雜的情況下，將輪胎結(jié)構(gòu)與某種給定工作性能聯(lián)系起來(lái)的那組相關(guān)性如果是已知的，則就可以將至少一種輪胎原型的限定結(jié)構(gòu)(即尺寸數(shù)值)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為其它輪胎的限定結(jié)構(gòu)，其中，所述其它輪胎的尺寸是與輪胎原型的尺寸不同的，且其所需要的性能特征與原型也是不同的。
申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果獲得幾組相關(guān)關(guān)系，并知曉了與各個(gè)相關(guān)性組對(duì)應(yīng)的性能特征，則設(shè)計(jì)工程師就可以在一具有已知結(jié)構(gòu)的原型的基礎(chǔ)上，為各種不同于原型的輪胎自動(dòng)地確定出最適于實(shí)現(xiàn)所需性能的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的上下文中，可這樣來(lái)理解詞語(yǔ)“輪胎結(jié)構(gòu)”其主要是指能表征輪胎橫斷面的一組幾何形態(tài)和材料。在本文中，各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的幾何形態(tài)是通過(guò)數(shù)學(xué)函數(shù)—優(yōu)選為數(shù)學(xué)函數(shù)組而相互關(guān)聯(lián)起來(lái)的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在對(duì)輪胎的特定性能特征進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，數(shù)學(xué)函數(shù)組是有效的。
以這樣的方式，輪胎的設(shè)計(jì)過(guò)程就不需要確定描述輪胎結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)絕對(duì)值，而是要確定出“函數(shù)”規(guī)則，利用這些規(guī)則，就可根據(jù)一組給定類別的性能特征，而將所述的幾何形態(tài)相互聯(lián)系起來(lái)。
利用數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)進(jìn)行數(shù)值模擬、或通過(guò)尋得經(jīng)驗(yàn)訣竅，就可以對(duì)所述的函數(shù)相關(guān)規(guī)則進(jìn)行驗(yàn)證，其中的數(shù)學(xué)計(jì)算例如為有限元分析計(jì)算。
另外，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)過(guò)程還能從一給定輪胎結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)的絕對(duì)值換算出一不同輪胎結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)的絕對(duì)值。
優(yōu)選的是某個(gè)所述結(jié)構(gòu)部件包括至少一層胎體簾布，其沿一預(yù)設(shè)的輪廓設(shè)置在所述橫斷面內(nèi)。該胎體簾布層輪廓的位置可基于所述內(nèi)輪廓或外輪廓之一而確定出，并與其它結(jié)構(gòu)部件的出現(xiàn)和位置相一致。作為備選方案，也可以首先設(shè)定該胎體簾布層的輪廓，并與其它結(jié)構(gòu)部件的出現(xiàn)和位置相協(xié)調(diào)地確定內(nèi)輪廓和外輪廓的位置。
所述設(shè)計(jì)方法最好能將一第一組絕對(duì)參數(shù)與各個(gè)所述結(jié)構(gòu)部件聯(lián)系起來(lái)。優(yōu)選的是，所述方法能將一組可被改變的第二組參數(shù)與所述的各個(gè)結(jié)構(gòu)部件聯(lián)系起來(lái)。更為優(yōu)選的是，所述絕對(duì)參數(shù)限定了所述結(jié)構(gòu)部件的尺寸數(shù)值。作為備選方案—或者是作為另加的方案，這些參數(shù)限定了制造所述結(jié)構(gòu)部件的材料的化學(xué)特性和物理特性。
優(yōu)選的是，本發(fā)明計(jì)算出至少一個(gè)所述的尺寸數(shù)值，該數(shù)值作為所述至少一層胎體簾布的輪廓與所述外輪廓或內(nèi)輪廓之間距離的函數(shù)，是可以被改變的。
優(yōu)選的是，所述方法計(jì)算出至少一個(gè)所述尺寸數(shù)值，通過(guò)應(yīng)用預(yù)定的一組函數(shù)相關(guān)性可對(duì)該尺寸數(shù)值進(jìn)行改動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟確保在輪胎所述橫斷面內(nèi)的所述至少一層胎體簾布輪廓的至少一個(gè)部分滿足如下的條件
ρ·y＝常數(shù)(式中，ρ為曲率半徑，y為輪廓上點(diǎn)距離安裝直徑的距離)優(yōu)選的是，所述方法考慮到了這樣的情況至少應(yīng)當(dāng)在所述輪胎橫斷面的側(cè)壁部分滿足所述條件。
優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的方法還考慮到這樣的情況所述至少一層胎體簾布的所述輪廓應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于所述輪胎在充氣后的狀態(tài)。
優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的方法考慮到了這樣的情況確定所述輪胎所述徑向外輪廓的步驟包括預(yù)先確定至少一個(gè)尺寸邊界條件的步驟，其中的尺寸邊界條件是從一組條件中選出的，這組條件包括所述輪胎的安裝直徑、外直徑、側(cè)壁高度以及最大弦長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明涉及這樣的事實(shí)所述填充步驟是通過(guò)對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的多個(gè)所述基本構(gòu)件橫斷面進(jìn)行定位(使各個(gè)橫斷面相互緊鄰排列或相互疊置)來(lái)進(jìn)行的。
優(yōu)選的是，所述定位過(guò)程產(chǎn)生出一些指令，這些指令用于制造與各種形狀相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)部件。
仍為優(yōu)選方案的是，所述制造指令包括內(nèi)容相對(duì)于制造設(shè)備上的一個(gè)空間基準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)所述基本構(gòu)件橫斷面內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行定位，并相對(duì)于一基準(zhǔn)軸線對(duì)所述橫斷面輪廓的至少一個(gè)部分進(jìn)行定向，基準(zhǔn)軸線優(yōu)選為裝配鼓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及這樣的事實(shí)所述定位步驟是由至少一項(xiàng)相關(guān)性支配的，該相關(guān)性是構(gòu)成所述輪胎的所述結(jié)構(gòu)部件中的至少兩個(gè)部件的幾何尺寸之間的相關(guān)關(guān)系。
優(yōu)選的是，可將如下的參數(shù)對(duì)代入互相關(guān)聯(lián)式中，這些參數(shù)對(duì)可相互替換，也可以相互結(jié)合，這些參數(shù)對(duì)包括胎面寬度與胎壁高度；胎壁高度與胎面曲率；胎邊填充體的高度與胎壁的高度；以及胎體半徑與胎面半徑。這些相關(guān)關(guān)系可被合并成幾組，每一組相關(guān)關(guān)系都表征了輪胎性能特征的一種不同類別。
優(yōu)選的是，對(duì)于尺寸不同的一個(gè)輪胎，在固定了其所述幾何尺寸中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)值之后，所述至少一個(gè)相關(guān)關(guān)系從給定的尺寸中確定出具有不同尺寸輪胎的對(duì)應(yīng)的所述幾何尺寸數(shù)值。
優(yōu)選的是，用來(lái)確定不同尺寸輪胎的數(shù)值的所述過(guò)程是自動(dòng)執(zhí)行的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明涉及這樣的事實(shí)所述輪胎在結(jié)構(gòu)上是由多個(gè)操作工序限定的，每一操作工序包括用于制造所述輪胎每一結(jié)構(gòu)部件的制造指令或機(jī)器工作周期。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及這樣的事實(shí)所述尺寸邊界條件中的至少一個(gè)條件或所述第一組數(shù)值中的絕對(duì)值是從客戶的具體要求而得出的。
優(yōu)選的是，客戶的所述要求通過(guò)客戶處理系統(tǒng)與制造商處理系統(tǒng)之間的在線連接而直接導(dǎo)入到所述的那組尺寸邊界條件或所述第一組數(shù)值中。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)利用一種輪胎設(shè)計(jì)方法，就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)之間的通訊網(wǎng)絡(luò)、公共網(wǎng)(例如互聯(lián)網(wǎng))、或?qū)Ｓ镁W(wǎng)從客戶接收關(guān)于某型輪胎的一組要求，這些要求包括尺寸和/或性能方面的要求，并響應(yīng)于這些要求而確定出一合適的輪胎結(jié)構(gòu)，并執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的制造工序—此過(guò)程最好是實(shí)時(shí)進(jìn)行的，從而就能制出一個(gè)或多個(gè)其特性能滿足所述要求的輪胎，其中的輪胎設(shè)計(jì)方法基于這樣的過(guò)程在一些相關(guān)性方程的基礎(chǔ)上，將一些預(yù)定的基本構(gòu)件組織到一起而形成輪胎，其中的相關(guān)性方程滿足預(yù)先選定的要求，并能形成對(duì)應(yīng)的制造指令。
如傳統(tǒng)的輪胎那樣，該輪胎是由一內(nèi)部中空的環(huán)面結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，該結(jié)構(gòu)通常被稱為胎體，胎體包括多個(gè)被裝配到一起的結(jié)構(gòu)部件，并具有兩個(gè)胎邊，胎邊是沿胎體的內(nèi)圓周邊緣形成的，用于將輪胎固定到一安裝輪輞上。所述胎體首先包括至少一層胎體簾布以及至少一對(duì)環(huán)形的增強(qiáng)芯，其中的增強(qiáng)胎芯也被稱為胎圈鋼絲，它們安裝在所述胎邊內(nèi)—也就是說(shuō)每一胎邊中具有至少一條胎圈鋼絲，且在周向上是不可延伸的。
胎體簾布層包括一支撐結(jié)構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)件是由織物簾線或金屬簾線組成的，且簾布層的兩端部邊緣與對(duì)應(yīng)的胎圈鋼絲相對(duì)應(yīng)，簾布層從一個(gè)胎邊延伸向另一胎邊，而形成所述的環(huán)面結(jié)構(gòu)。
在所謂的徑向型輪胎中，上述簾線所在的平面基本上通過(guò)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，或只是略微偏離該軸線。
在胎體的冠面上設(shè)置了一個(gè)環(huán)形的頂部結(jié)構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)也被稱為帶束層，其通常是由一層或多層涂膠的纖維帶構(gòu)成的，這些纖維帶在徑向上相互重疊，而形成所謂的“帶疊”，且在該帶疊上纏繞一由彈性體材料制出的胎冠，胎冠上模制有一定的胎紋形貌，以有利于輪胎與路面的滾動(dòng)接觸。另外，在胎體的兩軸向相對(duì)側(cè)上還設(shè)置了兩個(gè)胎壁(側(cè)壁)，它們是由彈性體材料制成的，且都在徑向上從對(duì)應(yīng)胎邊的外邊緣延伸向外側(cè)。
對(duì)于所謂的無(wú)內(nèi)胎型輪胎—即在工作過(guò)程中不需要使用內(nèi)胎的輪胎，胎體的內(nèi)表面通常還要內(nèi)襯一層所謂的胎襯，所述胎襯也就是一層或多層不漏氣的彈性體材料。最后，胎體上還包括其它的公知部件例如增強(qiáng)件、扁帶、填充體等，這些部件的數(shù)目和類型取決于所要制造輪胎的具體型號(hào)。
必須要指出的是為便于本文的描述，詞語(yǔ)“彈性體材料”應(yīng)當(dāng)被理解為總體上橡膠化合物的材料，也就是說(shuō)，此類組合物是由至少一種聚合物基料形成的，該聚合物適于同增強(qiáng)填料和/或各種工藝添加劑相結(jié)合。
具體來(lái)講，在

圖1所示的橫斷面內(nèi)，從徑向內(nèi)側(cè)向外側(cè)依次表示出了某些上述結(jié)構(gòu)部件也就是說(shuō)，第一胎襯層31和第二胎襯層32、胎體簾布層40中第一組條帶部分41的端部、以及所述胎體簾布層中第二組條帶部分42的端部。
另外，如圖所示，在輪胎的胎邊區(qū)域內(nèi)，第一胎圈鋼絲包括九匝簾線61，而第二胎圈鋼絲則包括五匝簾線62。輪胎的冠面區(qū)域設(shè)置了一帶疊，其包括相互疊置的一個(gè)設(shè)置在一個(gè)上的第一束帶81和第二束帶82。定向角為0°的尼龍簾線的第一層91覆蓋了整個(gè)帶束層，而定向角同樣為0°的一對(duì)尼龍簾線層92則只覆蓋帶束層的端部區(qū)域。
胎冠94帶有一底層93，胎冠設(shè)置在上述的各層結(jié)構(gòu)上。
胎邊區(qū)域還設(shè)置了一由抗磨蝕化合物組成的第一填充體95，且在胎邊區(qū)域還設(shè)置了另外一對(duì)填充體96，填充體96是由高硬度系數(shù)的化合物制成的，這對(duì)填充體一個(gè)位于第一條帶部分41和第二條帶部分42之間，另一個(gè)位于第二條帶部分42和抗磨蝕填充體95之間。從輪胎的胎邊區(qū)域徑向延伸向胎肩區(qū)域的一對(duì)胎壁97貼在胎體上，并與胎冠94的兩側(cè)邊緣接觸。
由于輪胎是一個(gè)回轉(zhuǎn)體，所以只要限定了輪胎在橫斷面內(nèi)的構(gòu)造，就能限定輪胎的總體結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，輪胎的橫斷面以及構(gòu)成其結(jié)構(gòu)部件的各種部件具有與它們相對(duì)應(yīng)的一第一組尺寸絕對(duì)值和一第二組尺寸數(shù)值，其中的第二組尺寸數(shù)值是可改變的。
所述絕對(duì)值可從一可能的數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，但一旦選定之后，對(duì)于同樣的設(shè)計(jì)型號(hào)，這些數(shù)值就再不能改變了，原因在于這些數(shù)值限定了型號(hào)的尺寸邊界條件和結(jié)構(gòu)邊界條件，因而必須要遵守。在輪胎的橫斷面內(nèi)，這些絕對(duì)值例如是輪胎的外徑、在充氣過(guò)程中的最大弦長(zhǎng)以及裝配之間，也就是說(shuō)，這些絕對(duì)值涉及輪胎的總體尺寸。
對(duì)于基本構(gòu)件，絕對(duì)值例如為增強(qiáng)簾線的尺寸、條帶的厚度以及扁帶的橫截面尺寸等。
具體來(lái)講，對(duì)于基本構(gòu)件，首先要選擇預(yù)切割條帶部分(例如胎體簾布層以及帶束層上的部分)的寬度、以及扁帶的寬度和高度，并根據(jù)這些數(shù)值，確定出用于供應(yīng)彈性體材料的擠出機(jī)的擠注口的尺寸。
那些可被改變的數(shù)值是這樣一些數(shù)值可根據(jù)預(yù)定的相關(guān)性方程對(duì)其進(jìn)行改變，以便于符合給定的相等條件。
對(duì)于輪胎的橫斷面，可被改變的數(shù)值例如是胎面寬度、截面比值H/C(橫截面高/最大弦長(zhǎng))、以及胎壁的高度和曲率。
對(duì)于輪胎的結(jié)構(gòu)部件，可被改變的數(shù)值例如是某些幾何尺寸以及彈性體結(jié)構(gòu)部件的尺寸和形狀，其中的某些尺寸例如是條帶的線性伸張長(zhǎng)度。
每一型號(hào)輪胎與其它輪胎型號(hào)的區(qū)別主要體現(xiàn)為一組特征即化學(xué)特征和物理特征、結(jié)構(gòu)特征、尺寸特征和外觀特征、以及獨(dú)有的性能特征，其中的獨(dú)有特征例如為易操控性、舒適性、路面抓地性、噪音性能等。
輪胎的化學(xué)及物理特征基本上取決于材料的類型和組成成分—尤其是制造彈性體材料所用的各種混合物的配方。結(jié)構(gòu)特征主要是限定了輪胎中所用結(jié)構(gòu)部件的數(shù)目和類型、以及這些部件在輪胎結(jié)構(gòu)中的相互位置關(guān)系。
尺寸特征是指輪胎的幾何測(cè)量值以及橫斷面輪廓(外徑、最大弦長(zhǎng)或?qū)挾?、胎壁的高度、高?弦長(zhǎng)比—即斷面比值)，這些尺寸特征在下文中將簡(jiǎn)單地稱為“尺寸”。外觀特征通常包括胎冠滾動(dòng)表面上的刻型、制在輪胎上裝飾性圖案、各種文字或識(shí)別符號(hào)，圖案文字等例如是制在輪胎胎壁上，在下文中，所有這些外觀特征都將被稱為“胎面花紋”—盡管這樣來(lái)稱呼并不嚴(yán)格。
在下文的描述中，為便于對(duì)本發(fā)明的介紹，還定義了如下的概念-輪胎型號(hào)一種輪胎，其具有預(yù)定的尺寸、橫斷面內(nèi)具有預(yù)定的結(jié)構(gòu)部件、并具有預(yù)定的胎面花紋；-胎體的充氣輪廓在輪胎充氣到其標(biāo)定工作壓力、且在零載荷的條件下，在輪胎的橫斷面內(nèi)沿胎體簾布層的中性層的輪廓；-輪胎的造型輪廓輪胎上與硫化模的輪廓相對(duì)應(yīng)的外輪廓，在硫化步驟中，輪胎的外表面與硫化模的內(nèi)輪廓相接觸；-輪胎的裝配輪廓輪胎的內(nèi)輪廓，優(yōu)選為與裝配鼓筒的輪廓相對(duì)應(yīng)的型面，在組裝所述輪胎的過(guò)程中，輪胎的內(nèi)表面與該鼓筒的輪廓相接觸；-胎體的均衡輪廓在輪胎充氣到其工作壓力、且在零載荷的條件下，輪胎的橫斷面內(nèi)沿胎體簾布層的中性層所作的輪廓，該輪廓滿足如下的方式ρ·y＝K·p＝常數(shù)其中，ρ、y的含義已在上述介紹過(guò)了，并在圖3中有表示，p為充氣壓力值，K為一常數(shù)。
如果輪胎胎體的充氣輪廓至少能沿其部分延伸長(zhǎng)度而與均衡輪廓大體上重合，則在行駛過(guò)程中，該輪胎就能以最優(yōu)的方式(具體來(lái)講是最小的方式)來(lái)分散輪胎中由車輛和路面產(chǎn)生的應(yīng)力。
現(xiàn)在假定需要設(shè)計(jì)一種新型輪胎，該輪胎的某一特定性能相比于每個(gè)輪胎都必須要具有的一組性能特征是主要的，例如，假如需要設(shè)計(jì)一行駛性能(即方向穩(wěn)定性、抓地性、側(cè)滑性、轉(zhuǎn)向的響應(yīng)性等)非常良好的輪胎，則其它諸如舒適性、噪音性、抗磨蝕性等的特征就不是很重要的了。為了描述上的便利，下文將把這樣的輪胎定義為“定向操控的”。
在該實(shí)施例中，最好是用常規(guī)的技術(shù)來(lái)對(duì)胎面花紋進(jìn)行設(shè)計(jì)和限定。設(shè)計(jì)工程師可基于如下的幾個(gè)方面而選定出第一數(shù)值組(絕對(duì)值組)中的各個(gè)絕對(duì)值其技術(shù)知識(shí)、個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、以及對(duì)已有輪胎結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，且該已有輪胎結(jié)構(gòu)已被定性證明能產(chǎn)生與所述具體性能同樣好的效果；所述的第一組數(shù)值如上文提到的那樣包括尺寸、結(jié)構(gòu)和功能方面的參數(shù)。
一第一數(shù)據(jù)輸入掩碼(mask)中存儲(chǔ)了預(yù)定的尺寸參數(shù)，這些參數(shù)包括了用于限定至少一個(gè)所述輪廓(造型輪廓、裝配輪廓或胎體輪廓)的重要參數(shù)。
在圖1所示的實(shí)施例中，可根據(jù)輪胎的造型輪廓而獲得輪胎的橫斷面。
可按照一種公知的方式發(fā)展出這樣一種設(shè)計(jì)方法優(yōu)選的是，其通過(guò)將所述重要參數(shù)輸入到所述第一數(shù)據(jù)輸入掩碼中，就可以自動(dòng)地確定出輪胎的造型輪廓，在其中的第一數(shù)據(jù)輸入掩碼中，每項(xiàng)數(shù)據(jù)都被存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的字段中。
這些與外輪廓有關(guān)的重要參數(shù)最好包括(如圖3所示)-所要制造的輪胎的尺寸；-輪胎所述外輪廓的最大尺寸(斷面高度H，最大弦長(zhǎng)C)-在輪胎胎冠區(qū)域的外輪廓尺寸LC；-在輪胎胎壁區(qū)域的外輪廓尺寸LF；-輪胎胎邊處的外輪廓尺寸LT。
上述關(guān)于輪胎胎冠、胎壁、胎邊位置處外輪廓的重要參數(shù)導(dǎo)致將輪胎的整個(gè)外輪廓再細(xì)分成幾段，每段輪廓都有其對(duì)應(yīng)的曲率半徑。具體來(lái)講，在圖3所示的實(shí)施例中，一第一胎冠區(qū)段的曲率半徑為RC1，一第二胎冠區(qū)段的曲率半徑為RC2，一胎肩區(qū)段的曲率半徑為RS1，一第一胎壁區(qū)段的曲率半徑為RF1，一第二胎壁區(qū)段的曲率半徑為RF2，一胎邊區(qū)段的曲率半徑為RT。
結(jié)構(gòu)參數(shù)包括構(gòu)成所要設(shè)計(jì)的輪胎型號(hào)的各結(jié)構(gòu)部件的數(shù)目、類型和相互位置，以及各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的基本構(gòu)件的特性。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)可由一第二數(shù)據(jù)輸入掩碼來(lái)確定。
具體來(lái)講，在所述第二掩碼中，定義了如下的信息-所應(yīng)用的胎體簾布層的數(shù)目和結(jié)構(gòu)組成，例如第一層和第二層簾布是相互分開(kāi)、還是并排設(shè)置，且各簾布層中的條帶部分如何設(shè)置；-帶束層的數(shù)目，例如，設(shè)置了第一和第二兩層束帶；
-0°角簾線的層數(shù)，且每一簾線層中的匝數(shù)，例如，只設(shè)置了一層具有一定匝數(shù)的簾線，使得其能內(nèi)襯著底部帶束層的整個(gè)寬度；-胎圈鋼絲的數(shù)目和位置，以及每個(gè)胎圈鋼絲中的匝數(shù)，例如，一第一胎圈鋼絲貼接著第一組胎體部分，一第二胎圈鋼絲貼接著第二組胎體部分；-彈性體結(jié)構(gòu)部件的形狀和位置，其中的彈性體結(jié)構(gòu)部件例如為胎冠、胎壁、抗磨蝕扁帶。
對(duì)于各個(gè)所述的彈性體結(jié)構(gòu)部件，還可以選擇制造這些結(jié)構(gòu)部件的彈性體材料。
根據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的一種備選模式，選定橫斷面的結(jié)構(gòu)部件，并進(jìn)行布置，且通過(guò)一程序確定出這些結(jié)構(gòu)部件的尺寸，其中的程序是基于輪胎工作數(shù)據(jù)而得出的，這些數(shù)據(jù)例如為壓力、所施加的載荷(或車輛的類型)、速度類別、性能類別等等。這些數(shù)據(jù)可由客戶來(lái)提供。
功能參數(shù)包括所要求的性能類別、以及與各個(gè)性能類別相關(guān)的相關(guān)性規(guī)則、一組相關(guān)性規(guī)則、或者方程。
例如，可從一組性能指標(biāo)中選擇所述的性能類別，其中的性能指標(biāo)包括高性能；舒適性；在干路面、濕路面、積雪路面、結(jié)冰路面或其它路面上行駛時(shí)的抓地性。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)輪胎可具有幾個(gè)與其相關(guān)的性能型號(hào)，每個(gè)性能型號(hào)都與其各自的一組相關(guān)性方程相關(guān)。在將這些不同的型號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái)、或合并于同一輪胎的情況中，為了避免出現(xiàn)互不兼容的方程，要對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)性方程進(jìn)行改動(dòng)，甚至將其刪去。相應(yīng)地，以這樣的方式獲得的輪胎的總體性能將是折衷的—但對(duì)于所要求的性能特征而言，其通常是最優(yōu)的折衷方案，要進(jìn)行折衷的原因在于在實(shí)踐中，是不可能使相互對(duì)立的性能指標(biāo)同時(shí)達(dá)到最大值的。
同一組中方程的數(shù)目和/或方程組的數(shù)目越大，則越有可能制出能盡量滿足客戶要求的輪胎。
優(yōu)選的是，在此情況下，將用各個(gè)性能類別中的性能等級(jí)來(lái)對(duì)輪胎進(jìn)行標(biāo)識(shí)，其中的性能等級(jí)被指定為一個(gè)在最大值和最小值之間變化的代碼，其例如是按照從1到5的等級(jí)刻度標(biāo)定的。
與此編碼值相對(duì)應(yīng)的性能等級(jí)的絕對(duì)值則會(huì)隨輪胎類別的不同而不同，其中的輪胎類別包括尺寸、成本和類型(此處“類型”的含義應(yīng)當(dāng)被理解為諸如舒適性、運(yùn)動(dòng)性、舒適性/運(yùn)動(dòng)性、易操控性、在濕路面上的抓地性等等指標(biāo))。
一旦已輸入了這些參數(shù)之后，上述的設(shè)計(jì)方法就能確定出所要設(shè)計(jì)的輪胎的結(jié)構(gòu)—具體來(lái)講，還能繪制出該輪胎的結(jié)構(gòu)，換言之，此時(shí)首先能從所述輪胎的外輪廓PE和內(nèi)輪廓PI(見(jiàn)圖2)確定出輪胎的橫斷面。
必須要指出的是所述的兩輪廓最好是基于一預(yù)定的輪廓而確定出的，如所示的那樣，此預(yù)定輪廓最好是在某一預(yù)定條件下胎體簾布層的輪廓與輪胎的造型輪廓之間進(jìn)行選擇，其中的預(yù)定條件例如是當(dāng)輪胎處于充氣狀態(tài)時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明，在以所述方式對(duì)外輪廓進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，能確定出硫化模的尺寸這些數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在一數(shù)據(jù)庫(kù)或類似的設(shè)備中，在被記錄到合適的介質(zhì)上之后，這些數(shù)據(jù)能以電信號(hào)的形式實(shí)時(shí)地、或有一定延時(shí)地發(fā)送給一模具制造商，由該制造商造出對(duì)應(yīng)的模具。
在所述橫斷面內(nèi)，上述的設(shè)計(jì)方法利用指定的相關(guān)性方程而確定出胎體和帶束層的輪廓以及形狀，也就是說(shuō)，確定出了所述橫斷面內(nèi)的所有結(jié)構(gòu)部件的斷面輪廓。
具體來(lái)講，對(duì)于胎體簾布層和帶束層的情況，該設(shè)計(jì)方法不僅能確定出這些部件的輪廓在輪胎橫斷面內(nèi)的位置，還能確定出上述輪廓的級(jí)數(shù)，輪廓的級(jí)數(shù)由一組曲率半徑來(lái)確定。在(一層或多層)胎體簾布層的情況下，最好是至少在部分延伸長(zhǎng)度內(nèi)，此輪廓可與均衡輪廓相重合，最好是至少能在胎肩與胎邊之間的胎壁部分中內(nèi)重合。
圖1所示的橫斷面是在輪胎造型輪廓的基礎(chǔ)上得到的在本說(shuō)明書(shū)的余下部分中，將把按照上文確定出的造型輪廓—因而按照硫化后輪胎的實(shí)際尺寸而完成的輪胎設(shè)計(jì)構(gòu)造作為模制輪胎的橫斷面構(gòu)造(即MTC設(shè)計(jì))，此時(shí)，所有的區(qū)域都將被結(jié)構(gòu)部件所占據(jù)。
模制后輪胎的橫斷面構(gòu)造可被轉(zhuǎn)換為輪胎在鼓筒上進(jìn)行制造時(shí)的橫斷面構(gòu)造，從而就能完成所述橫斷面的填充—用對(duì)應(yīng)的基本構(gòu)件來(lái)填充各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的形狀。在本說(shuō)明書(shū)的余下部分中，輪胎在鼓筒上時(shí)的橫斷面構(gòu)造將被稱為鼓筒上輪胎橫斷面(DTC)。
上述的設(shè)計(jì)方法通過(guò)應(yīng)用預(yù)定的轉(zhuǎn)換方程能自動(dòng)將MTC構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)镈TC構(gòu)造，其中的轉(zhuǎn)變方程涉及到了很多因素，尤其是材料的特性(例如簾線的彈性及復(fù)合物的塑性等)、在硫化階段中產(chǎn)生的任何膨脹等因素。
圖2表示了一輪胎橫斷面的輪廓設(shè)計(jì)，該橫斷面包括內(nèi)輪廓PI和外輪廓PE。根據(jù)本發(fā)明，以上述方式執(zhí)行的內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)限定了裝配鼓筒的尺寸這些數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在一數(shù)據(jù)庫(kù)或類似的設(shè)備中，在被記錄到合適的介質(zhì)上之后，這些數(shù)據(jù)能以電子信號(hào)的形式實(shí)時(shí)地、或有一定延時(shí)地(最好是實(shí)時(shí)地)發(fā)送給一模具制造商，由該制造商造出對(duì)應(yīng)的模具。
一第三數(shù)據(jù)輸入掩碼允許輸入限定輪胎內(nèi)裝配輪廓—因而限定了鼓筒尺寸的數(shù)據(jù)。
圖5表示了一MTC設(shè)計(jì)的胎邊部分。
設(shè)計(jì)工程師用一種由彈性體材料制成的扁帶來(lái)對(duì)要由對(duì)應(yīng)材料制成的結(jié)構(gòu)部件的各個(gè)形狀進(jìn)行填充，其中的填充過(guò)程是通過(guò)將多條所述扁帶的橫斷面緊鄰地設(shè)置到一起而實(shí)現(xiàn)的。
優(yōu)選的是，所用的基本構(gòu)件(即上述復(fù)合物扁帶)的尺寸以及材質(zhì)是預(yù)定值，其中的尺寸具體來(lái)講就是所述扁帶的斷面寬度和高度。所述斷面尺寸的最大值最好在3到12毫米之間。更為優(yōu)選的是，該橫斷面基本上為矩形，且尺寸為3×7毫米。
圖5部分地表示出了在輪胎的胎邊區(qū)域處、將所述扁帶進(jìn)行敷設(shè)來(lái)填充彈性體結(jié)構(gòu)部件的形狀的形態(tài)。圖中表示出了如何通過(guò)緊鄰地布置(還包括疊壓)多條所述扁帶的橫斷面來(lái)進(jìn)行填充。
一圖形處理程序可為工作人員生成輪胎橫斷面的一個(gè)完整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，并生成了輪胎所有結(jié)構(gòu)部件的橫斷面形狀以及具有設(shè)定尺寸的扁帶的形狀，其中的圖形處理程序可用現(xiàn)有的方法開(kāi)發(fā)出。
利用手工拖動(dòng)繪圖裝置，設(shè)計(jì)工程師可將扁帶的橫斷面拖放到結(jié)構(gòu)部件的形狀內(nèi)，同時(shí)還使扁帶的橫斷面頂部相互疊壓。具體來(lái)講，在圖5中，設(shè)計(jì)工程師首先將扁帶的第一斷面2221設(shè)置在第二胎圈鋼絲62的附近。
該操作是這樣執(zhí)行的例如通過(guò)計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)將從程序獲得的該斷面的圖形窗口移走，并將其拖放到填充形狀中，直到將其放置到其最終設(shè)置位置的附近，其中的填充形狀也是以圖形的形式進(jìn)行顯示的。
程序能精確地確定出各個(gè)扁帶斷面的限定位置，并計(jì)算出所述斷面形狀的改變，形狀改變的原因是所述扁帶材質(zhì)具有塑性、敷設(shè)過(guò)程中對(duì)扁帶的任何拉伸、以及相鄰基本構(gòu)件之間的相互疊壓。基于事先存儲(chǔ)的扁帶制造材料的特性，可計(jì)算出斷面形狀的改變。
與此同時(shí)，對(duì)于設(shè)置在形狀中的每個(gè)斷面，要存儲(chǔ)如下的數(shù)據(jù)-一重要點(diǎn)相對(duì)于一固定基準(zhǔn)點(diǎn)的位置(x，y)，所述重要點(diǎn)例如是扁帶橫斷面底邊上的中點(diǎn)，而基準(zhǔn)點(diǎn)例如是與鼓筒成一體的一對(duì)笛卡兒坐標(biāo)軸；以及-所敷設(shè)的斷面相對(duì)于一固定基準(zhǔn)點(diǎn)的定向角α，其中的基準(zhǔn)點(diǎn)例如為鼓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
圖4表示了一長(zhǎng)條扁帶222的橫截面，圖中表示了一個(gè)點(diǎn)P和定向角α，其中點(diǎn)P的坐標(biāo)值(x，y)要被存儲(chǔ)起來(lái)。
從圖5可以看出扁帶斷面2221由于與胎圈鋼絲的圈匝相接觸，所以會(huì)發(fā)生變形。與此同時(shí)，存儲(chǔ)的該部件的最終位置(x，y，α)，其中的位置坐標(biāo)是如上面定義的那樣。此時(shí)，設(shè)計(jì)工程師用相同的方法移走另一個(gè)扁帶斷面2222，并將其設(shè)置在第一斷面2221的附近。程序確定出另一斷面2222的最終位置，該斷面部分地疊壓著第一斷面2221，并由于存在一定程度的塑性，而使其發(fā)生變形。
該斷面2222的最終位置(x，y，α)也被存儲(chǔ)起來(lái)。設(shè)計(jì)方法反復(fù)執(zhí)行此過(guò)程，直到為該特定結(jié)構(gòu)部件預(yù)留的所有空間都被完全填充后為止。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)上述的存儲(chǔ)操作(其耗時(shí)也是很短的)，就能自動(dòng)生成操作工序，該操作工序包括一些制造指令，機(jī)械手在以所希望的方向和匝數(shù)將扁帶纏繞到鼓筒上時(shí)是必需這些制造指令的。
重復(fù)執(zhí)行此方法，來(lái)制造出以扁帶作為基本構(gòu)件的各種結(jié)構(gòu)部件。
在上述的制造設(shè)備中，這些長(zhǎng)條構(gòu)件最好是由一擠出機(jī)提供的，并通過(guò)使鼓筒在擠出機(jī)的機(jī)頭前方轉(zhuǎn)動(dòng)，而對(duì)其執(zhí)行周向敷設(shè)，從而纏繞到鼓筒上。因而，通過(guò)在輪胎的橫斷面內(nèi)繪制出要被各條扁帶所占據(jù)的斷面區(qū)域，就能在實(shí)際中重復(fù)執(zhí)行操作通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鼓筒而使扁帶敷設(shè)到整個(gè)輪胎上。
這種填充輪胎結(jié)構(gòu)部件形狀的技術(shù)并不僅限于彈性體材質(zhì)扁帶的情況，而是適用于通過(guò)周向敷設(shè)而設(shè)置到鼓筒上的所有基本構(gòu)件。
其它的基本構(gòu)件通常是指定向角為0°的胎圈鋼絲和簾線條帶，通過(guò)將它們的橫截面拖放于輪胎的橫斷面中，可將它們內(nèi)接到輪胎的橫斷面內(nèi)，更確切來(lái)將，是將它們內(nèi)接到對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)部件的形狀中。
各種周向敷設(shè)結(jié)構(gòu)部件的設(shè)置順序包括步驟確定所有上述位置點(diǎn)在輪胎的橫斷面內(nèi)的坐標(biāo)。在鼓筒上形成輪胎的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)著鼓筒的機(jī)械臂對(duì)所述鼓筒每執(zhí)行一次完整的轉(zhuǎn)動(dòng)，就對(duì)一組坐標(biāo)值(x，y，α)與下一組坐標(biāo)值進(jìn)行一次對(duì)比，由此來(lái)確定位置的變化，一直到結(jié)構(gòu)部件的敷設(shè)操作完成為止。
上述的所有結(jié)構(gòu)部件都是按照一設(shè)定的次序制造出來(lái)的，從而能形成一種新的輪胎型號(hào)，對(duì)該輪胎型號(hào)的存儲(chǔ)形式體現(xiàn)為將這些結(jié)構(gòu)部件依次地(在徑向和周向上)敷設(shè)到裝配鼓筒上的所述次序。
以這樣的方式，對(duì)于每一種輪胎型號(hào)，都存在關(guān)于結(jié)構(gòu)部件敷設(shè)次序的信息，以及各部件形狀、位置和所用材料的信息。
在DTC構(gòu)造設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，能相互獨(dú)立地形成各個(gè)基本構(gòu)件的敷設(shè)次序。
如要描述基本構(gòu)件在裝配鼓筒上的敷設(shè)工序，就需要DTC構(gòu)造是已知的。如果起始設(shè)計(jì)是一個(gè)MTC設(shè)計(jì)，則可如上述那樣將其轉(zhuǎn)換為DTC設(shè)計(jì)(即輪胎在裝配鼓筒上時(shí)的構(gòu)造)。
在敷設(shè)了所有的結(jié)構(gòu)部件的終了時(shí)，就能用一組操作工序來(lái)描述各個(gè)輪胎型號(hào)，每一操作工序都包括一個(gè)制造指令序列(包括機(jī)器的循環(huán)周期)。
方便的作法是為便于本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，將各個(gè)指令序列存儲(chǔ)到一數(shù)據(jù)庫(kù)中。
每一所述序列主要包括-要被敷設(shè)的基本構(gòu)件的類型(是連續(xù)的長(zhǎng)條構(gòu)件還是條帶部分)、進(jìn)而敷設(shè)操作的型式(是周向還是徑向)；-構(gòu)件的尺寸(對(duì)于連續(xù)的長(zhǎng)條構(gòu)件是指其橫斷面尺寸，或者對(duì)于條帶部分，是指其橫斷面尺寸和長(zhǎng)度)；-所用的材料(指制造連續(xù)長(zhǎng)條構(gòu)件的化合物或制造條帶部分的復(fù)合物，如果必要的話，還包括相關(guān)簾線的數(shù)目和類型)；-一操作處理設(shè)備(例如，對(duì)于周向敷設(shè)是指機(jī)械臂，對(duì)于徑向敷設(shè)則是指一工作單元)的處理指令序列。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)階段中自動(dòng)生成多個(gè)工序，這些工序基本上重復(fù)地執(zhí)行對(duì)所有結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行敷設(shè)的次序，敷設(shè)次序是在設(shè)計(jì)階段中確定出的，且制造設(shè)備通過(guò)該次序而造出一種新型的輪胎型號(hào)。
這些工序最好每一個(gè)都包括對(duì)一結(jié)構(gòu)部件的敷設(shè)次序，優(yōu)選的是，工序駐留在一數(shù)據(jù)庫(kù)中，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中可將這些信息提取出，并發(fā)送給制造設(shè)備中一對(duì)應(yīng)的制造單元。
根據(jù)本發(fā)明，與所處理的每一種輪胎型號(hào)相關(guān)的所有信息都被存儲(chǔ)在一個(gè)關(guān)于能制造出的輪胎型號(hào)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。可根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新，例如每次確定出一新的輪胎型號(hào)、或確定出不同的相關(guān)性或相關(guān)性組時(shí)，就對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)或相關(guān)性作添加或替換。
具體來(lái)講，為了能自動(dòng)地對(duì)客戶的預(yù)期要求作出響應(yīng)，數(shù)據(jù)庫(kù)中包含多組相關(guān)性和設(shè)計(jì)機(jī)理，以便于進(jìn)行選擇，這樣就可以對(duì)所接收到的請(qǐng)求作出個(gè)別的響應(yīng)，其中，客戶所要求輪胎的特殊性體現(xiàn)為一組復(fù)雜的性能特征，且每一性能特征都與一組相關(guān)性相關(guān)聯(lián)，而數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)如果需要的話是以分級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)的。
優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)庫(kù)將每一種可生產(chǎn)出的輪胎型號(hào)都與一(特定標(biāo)識(shí))代碼SI、多個(gè)地址字段關(guān)聯(lián)起來(lái)，其中的每個(gè)地址字段都能對(duì)上述工序中之一進(jìn)行尋址。
優(yōu)選的是，所述SI代碼將每種可生產(chǎn)的輪胎型號(hào)與一具體分類關(guān)聯(lián)起來(lái)，該分類對(duì)應(yīng)于起始時(shí)描述的結(jié)構(gòu)明細(xì)項(xiàng)和功能明細(xì)項(xiàng)。例如，對(duì)于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一輪胎型號(hào)，都提供了關(guān)于允許尺寸、性能歸類、胎面花紋等的信息。
每次要設(shè)計(jì)新的輪胎型號(hào)時(shí)，就可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出有關(guān)所有已設(shè)計(jì)出的輪胎型號(hào)的制造工序的信息，并將這些工序組合起來(lái)來(lái)檢查這些工序中的某一工序、或這些工序的組合是否能滿足新型輪胎的要求。數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的上述信息以及相關(guān)性使得設(shè)計(jì)人員能在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的組合形式，這些組合形式中包括一些組合形式，從這些組合形式確定出的新型輪胎能符合預(yù)定的設(shè)計(jì)邊界條件，其中的組合形式是指不同輪胎的所有尺寸、結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)的組合。
優(yōu)選的是，在一些函數(shù)規(guī)則的基礎(chǔ)上制造出新的輪胎型號(hào)，其中的函數(shù)規(guī)則的形式為結(jié)構(gòu)邊界條件或物理和/或尺寸參數(shù)之間的相關(guān)性，這些規(guī)則被事先存儲(chǔ)起來(lái)，將這些函數(shù)規(guī)則應(yīng)用到一已存儲(chǔ)的特定基準(zhǔn)輪胎上，以此來(lái)獲得新輪胎型號(hào)的結(jié)構(gòu)，此輪胎型號(hào)的尺寸已被按照絕對(duì)值的形式確定出。
表1結(jié)合對(duì)兩種不同輪胎的設(shè)計(jì)過(guò)程，表示了應(yīng)用本發(fā)明的一典型實(shí)施例，這兩種輪胎是由一客戶具體提出要求的，該客戶所需要的輪胎型號(hào)在市場(chǎng)上不存在。
該定貨請(qǐng)求是通過(guò)傳統(tǒng)的方式提交的，盡管借助于目前可行的通訊技術(shù)(例如，類似于在各個(gè)商業(yè)或?qū)崢I(yè)部門中發(fā)生的那樣，可利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通訊)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)接收所述定貨請(qǐng)求，如下文將要介紹的那樣，所述計(jì)算機(jī)可被連接起來(lái)。
具體來(lái)講，請(qǐng)求設(shè)計(jì)一種具有良好舒適性的輪胎型號(hào)(改型A-面向舒適性的型號(hào))以及一種具有良好操作性的型號(hào)(改型B-面向操控性的型號(hào))，這兩種輪胎都具有一預(yù)定尺寸，具體來(lái)講裝配尺寸為16英寸。
根據(jù)本發(fā)明，要事先選取兩組方程即兩組有關(guān)輪胎橫斷面尺寸數(shù)值的相關(guān)性，所述的兩組相關(guān)性分別為定義為COMF_1(針對(duì)面向舒適性的性能)以及HAND_1(針對(duì)定向操控性的性能指標(biāo))。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)并非基于對(duì)絕對(duì)參數(shù)的選擇進(jìn)行的，由設(shè)計(jì)工程師嘗試性的確定出(也是一種可能的選擇)，但是通過(guò)獲得一現(xiàn)有輪胎型號(hào)的有關(guān)參數(shù)來(lái)進(jìn)行的，已知該輪胎具有良好的操作特性，但其尺寸與客戶所要求的不同。
選擇了一種基準(zhǔn)輪胎(設(shè)計(jì)原型)，其尺寸為205/55R16，該輪胎的尺寸與所要設(shè)計(jì)的新型輪胎(245/50R16)接近，具體來(lái)說(shuō)基準(zhǔn)輪胎的安裝直徑與所要制造的兩種新型號(hào)相同。
下文中的表格列出了三種輪胎的外徑(D)、安裝直徑(Dc)、胎壁高度(Hs)；所述的這些數(shù)據(jù)構(gòu)成了所討論輪胎的不可變邊界條件。
另外，表格還列出了所述兩組方程、以及每組中各個(gè)方程所涉及的幾何尺寸。對(duì)于基準(zhǔn)輪胎(原型)，表格就列出了這些尺寸的絕對(duì)值。
針對(duì)這兩種輪胎改型，通過(guò)將對(duì)應(yīng)的方程應(yīng)用于原型的參考值，就能獲得上述尺寸的絕對(duì)值，表中列出了這些絕對(duì)值。
隨后對(duì)這兩種輪胎改型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和路試，試驗(yàn)表明實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目的。
具體來(lái)講，從中可觀察到對(duì)于相同的總體尺寸和安裝尺寸，定向操控性的輪胎的填充高度值和胎面半徑要顯著大于面向舒適性的輪胎的對(duì)應(yīng)數(shù)值。

由于上述制造方法在輪胎設(shè)計(jì)上具有很大的設(shè)計(jì)柔性，所以就可以在客戶和輪胎制造商之間應(yīng)用一種新的接口交流形式。
具體來(lái)講，所述方法實(shí)現(xiàn)了按照客戶的要求來(lái)生產(chǎn)輪胎的方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中，輪胎制造商向市場(chǎng)提供的不同輪胎型號(hào)的數(shù)目是有限的，這些輪胎型號(hào)是根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)預(yù)先確定出的，例如，通過(guò)對(duì)尺寸和性能方面的主要需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在此統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上確定出輪胎型號(hào)，客戶也只能是從可購(gòu)得的型號(hào)中進(jìn)行選擇。
采用本發(fā)明的新方法，就可以針對(duì)批量有限的輪胎型號(hào)、以及單套訂單，引入第一組絕對(duì)值(如上文那樣進(jìn)行確定)以及客戶的具體要求。
客戶的這些要求可能會(huì)涉及尺寸參數(shù)，例如輪胎的總體尺寸、部件尺寸以及胎面花紋；還可能會(huì)涉及結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如特定材料；還可能會(huì)涉及功能參數(shù)—比如說(shuō)對(duì)性能分類的限定，例如高性能型號(hào)、高舒適性型號(hào)、以及適用于特定路線和/或路面狀況的輪胎型號(hào)。尤其是，這些要求應(yīng)當(dāng)是從所述輪胎的尺寸數(shù)值范圍中選出的和/或參照各種型號(hào)輪胎的性能模型和性能等級(jí)選出的。優(yōu)選的是，客戶可從由輪胎制造商提供的一選項(xiàng)列表中選出其具體要求。
優(yōu)選的是，由制造商提供的選項(xiàng)將幾方面的因素聯(lián)系起來(lái)，這些因素包括所要求的性能等級(jí)、輪胎分類或輪胎所應(yīng)用的車輛、以及客戶可承擔(dān)的價(jià)格范圍。
根據(jù)本發(fā)明，從客戶所提交的要求獲得的構(gòu)造參數(shù)能被自動(dòng)轉(zhuǎn)換為輪胎制造過(guò)程中的指令。
根據(jù)本發(fā)明，可利用計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)系而將客戶的要求實(shí)時(shí)地傳送給輪胎制造商，也就是說(shuō)，通過(guò)連接制造商處理系統(tǒng)與客戶處理系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送要求，其中，計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)系或者是通過(guò)公共線路(互聯(lián)網(wǎng))或?qū)Ｓ镁€路(專用網(wǎng))來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的方法所針對(duì)的客戶既可以是專業(yè)人士(例如汽車制造商或?qū)I(yè)經(jīng)銷商)，也可以是沒(méi)有任何專業(yè)技術(shù)或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的客戶—例如普通的個(gè)人。
為了能幫助客戶，使其向制造商提供的數(shù)據(jù)適于設(shè)計(jì)和構(gòu)造出與他們的要求相對(duì)應(yīng)的輪胎，最好能提供一種數(shù)據(jù)輸入掩碼，并借助于通訊網(wǎng)絡(luò)而能被客戶獲得，例如可將這樣的輸入掩碼放置到一互聯(lián)網(wǎng)站點(diǎn)的Web頁(yè)面上。
所述掩碼使得所述數(shù)據(jù)可被按照這樣的形式導(dǎo)入和存儲(chǔ)其可被整合成由制造商確定的數(shù)據(jù)，并在運(yùn)行上與制造商的數(shù)據(jù)為同類數(shù)據(jù)，從而可被制造商的處理系統(tǒng)直接進(jìn)行處理。其中的原因在于制造商采用了上述本發(fā)明的方法，且這些掩碼數(shù)據(jù)與制造商所能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)和制造相對(duì)應(yīng)。
輸入掩碼最好是包括一組或多組預(yù)先選出的問(wèn)題，這些問(wèn)題依次列出或成組地列出，它們被用來(lái)表征客戶的主要需求，因而，當(dāng)客戶在作出選擇時(shí)，能對(duì)客戶進(jìn)行指導(dǎo)；掩碼還可包括一系列預(yù)先確定的選項(xiàng)，從而可幫助客戶一致地勾勒出他們的需求，避免出現(xiàn)所提要求互不兼容或設(shè)計(jì)結(jié)果不理想的情況，具體來(lái)講，所述的不兼容情況是從技術(shù)角度而言的，而不理想的結(jié)果例如是從成本的角度而言的。
通過(guò)上述的可被客戶獲得的數(shù)據(jù)輸入掩碼，客戶的要求和其它相關(guān)的信息就能被接收而引入到制造商的處理系統(tǒng)中，從而可通過(guò)將新的要求與運(yùn)行程序相結(jié)合而改變生產(chǎn)規(guī)劃，其中，所述的其它相關(guān)信息例如為所要制造的件數(shù)、日期、交貨地點(diǎn)、支付方式等等—而并不考慮所要求的型號(hào)是否需要重新設(shè)計(jì)。這樣就使客戶的要求能被迅速處理，并能采用與所涉及客戶的要求最為適合的方法。
優(yōu)選的是，客戶訂單的發(fā)出(例如包括在所提供的Web頁(yè)面上進(jìn)行一次或多次點(diǎn)擊、并輸入與需求相關(guān)的數(shù)據(jù)、以及客戶身份的識(shí)別)會(huì)實(shí)時(shí)地啟動(dòng)駐留在制造商材料系統(tǒng)中的認(rèn)證程序、并改動(dòng)生產(chǎn)規(guī)劃程序。
制造商的處理系統(tǒng)能響應(yīng)所接到的訂單、并對(duì)其進(jìn)行認(rèn)證，還能方便地生成與客戶要求相應(yīng)的信息，并例如通過(guò)用于接收要求的同一線路或網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)送出去，所述信息包括(具體取決于所處的環(huán)境)對(duì)訂單收到的確認(rèn)、支付方法、價(jià)格、交貨日期和方法、以及其它與事務(wù)和成本相關(guān)的信息。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)計(jì)輪胎的方法，其中輪胎包括多個(gè)結(jié)構(gòu)部件，在尺寸、組成、或在所述輪胎橫斷面內(nèi)位置的各個(gè)方面，這些結(jié)構(gòu)部件之間是互不相同的，所述橫斷面是由一徑向外輪廓和一徑向內(nèi)輪廓限定的，每一結(jié)構(gòu)部件都包括一種基本構(gòu)件，且所述結(jié)構(gòu)部件中的一個(gè)包括至少一胎體簾布層，其沿一預(yù)定的輪廓設(shè)置在所述橫斷面內(nèi)，所述方法包括步驟-基于一組預(yù)先確定的尺寸邊界條件，確定出至少一個(gè)所述輪廓；-基于所述結(jié)構(gòu)部件的預(yù)定尺寸數(shù)值而確定出所述輪胎的其余輪廓；-在由所述外輪廓和內(nèi)輪廓圍成的所述輪胎橫斷面內(nèi)，確定出所述結(jié)構(gòu)部件的形狀；以及-用一基本構(gòu)件對(duì)各個(gè)形狀進(jìn)行填充，其中，基本構(gòu)件取決于由所述形狀限定的結(jié)構(gòu)部件的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括步驟將第一組絕對(duì)值與各個(gè)所述結(jié)構(gòu)部件關(guān)聯(lián)起來(lái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述關(guān)聯(lián)步驟包括確定所述結(jié)構(gòu)部件的尺寸特征的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述關(guān)聯(lián)步驟包括確定所述結(jié)構(gòu)部件所用材料的化學(xué)和物理特性的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括步驟將第二組可變更的變量與各個(gè)所述結(jié)構(gòu)部件關(guān)聯(lián)起來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的關(guān)聯(lián)步驟包括步驟計(jì)算出至少一個(gè)所述的可變變量，以該變量作為所述至少一層胎體簾布的輪廓與所述外輪廓或內(nèi)輪廓之間距離的函數(shù)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于確定出至少一個(gè)所述輪廓的步驟包括步驟確保在輪胎所述橫斷面內(nèi)的所述至少一胎體簾布層輪廓的至少一個(gè)部分滿足條件ρ·y＝常數(shù)
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于確保至少在所述輪胎橫斷面的側(cè)壁區(qū)域滿足所述條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一層胎體簾布的所述輪廓對(duì)應(yīng)于所述至少一胎體簾布層在所述輪胎充氣后的外形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于確定所述輪胎所述徑向外輪廓的步驟包括預(yù)先確定至少一個(gè)尺寸邊界條件的步驟，該尺寸邊界條件是從一組條件中選出的，這組條件包括所述輪胎的安裝尺寸、外徑以及最大弦長(zhǎng)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于所述填充步驟是通過(guò)對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的多個(gè)所述基本構(gòu)件橫斷面進(jìn)行布置、從而使各個(gè)橫斷面相互緊鄰排列來(lái)進(jìn)行的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述的相互布置過(guò)程產(chǎn)生出一些指令，這些指令用于制造與各個(gè)形狀相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述制造指令包括內(nèi)容對(duì)所述基本構(gòu)件橫斷面內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行定位，并相對(duì)于一基準(zhǔn)軸線對(duì)所述橫斷面輪廓的至少一個(gè)部分進(jìn)行定向。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于確定所述結(jié)構(gòu)部件形狀的步驟包括將各個(gè)形狀定位于所述輪胎橫斷面內(nèi)的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述定位步驟產(chǎn)生了多組相關(guān)關(guān)系，這些關(guān)系是構(gòu)成所述輪胎的所述結(jié)構(gòu)部件的尺寸數(shù)值之間的關(guān)系。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于一旦固定了某一給定尺寸輪胎中的所述結(jié)構(gòu)部件的各個(gè)尺寸數(shù)值之后，就可由所述的多組關(guān)系確定出尺寸與所述給定尺寸輪胎不同的輪胎中的各結(jié)構(gòu)部件的尺寸數(shù)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于確定尺寸不同輪胎的尺寸數(shù)值的操作是自動(dòng)完成的。
18.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于所述輪胎在結(jié)構(gòu)上是由多個(gè)機(jī)器周期限定的，每一機(jī)器周期包括用于制造所述輪胎每一結(jié)構(gòu)部件的所述制造指令。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于至少一個(gè)所述尺寸邊界條件或所述第一組數(shù)值中的至少一個(gè)絕對(duì)值是從客戶的具體要求得出的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述要求通過(guò)一客戶處理系統(tǒng)與一制造商處理系統(tǒng)之間的在線連接而直接導(dǎo)入到所述的尺寸邊界條件組或所述第一組絕對(duì)值中。
21.一種可滿足客戶需求的輪胎制造方法，其包括步驟-通過(guò)一客戶計(jì)算機(jī)與一制造商計(jì)算機(jī)之間的通訊接線接收一組來(lái)自客戶的數(shù)據(jù)，這組數(shù)據(jù)包括客戶的識(shí)別數(shù)據(jù)、與輪胎性能要求或尺寸要求有關(guān)的數(shù)據(jù)；-將所述要求與預(yù)先設(shè)定的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)；-在從客戶接收來(lái)的數(shù)據(jù)以及預(yù)定結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用預(yù)先確定出的相關(guān)性方程設(shè)計(jì)出一輪胎結(jié)構(gòu)；-生成與所述輪胎結(jié)構(gòu)相關(guān)的制造工序；以及-執(zhí)行制造過(guò)程，而制出至少一個(gè)其特性可滿足所述要求的輪胎。
22.一種可滿足客戶需求的輪胎制造方法，其包括步驟-通過(guò)一客戶計(jì)算機(jī)與一制造商計(jì)算機(jī)之間的通訊接線向一客戶提供一組預(yù)先確定的所要求的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括·識(shí)別客戶身份的數(shù)據(jù)·與輪胎性能要求或尺寸要求有關(guān)的數(shù)據(jù)；-接收客戶發(fā)出的、與所述要求相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；-將所述要求與預(yù)先設(shè)定的結(jié)構(gòu)指令結(jié)合起來(lái)；-在從客戶接收來(lái)的數(shù)據(jù)、以及預(yù)定結(jié)構(gòu)指令的基礎(chǔ)上，利用預(yù)先確定出的相關(guān)性方程設(shè)計(jì)出一輪胎結(jié)構(gòu)；-為所述輪胎結(jié)構(gòu)生成制造操作工序；以及-按照所述工序執(zhí)行制造過(guò)程，而制出至少一個(gè)輪胎。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于所述生成制造操作工序的步驟包括將在所述設(shè)計(jì)階段過(guò)程中確定出的、與結(jié)構(gòu)部件的敷設(shè)相關(guān)的幾何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21或22或23所述的方法，其特征在于所述設(shè)計(jì)步驟包括自動(dòng)生成的制造操作工序的過(guò)程。
25.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于所述設(shè)計(jì)步驟包括自動(dòng)執(zhí)行至少一個(gè)輪胎的制造過(guò)程的步驟。
26.一種用于制造輪胎的方法，其包括步驟-從一客戶處理系統(tǒng)獲得信息，此信息包括至少一項(xiàng)尺寸或性能數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)與對(duì)輪胎的購(gòu)買需求相關(guān)；-將所述信息提供給一制造商處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)通過(guò)一電訊接線與一由計(jì)算機(jī)控制的輪胎工廠相連接；-在所述信息的基礎(chǔ)上，通過(guò)所述制造商處理系統(tǒng)獲得一些制造指令；-使所述計(jì)算機(jī)控制的輪胎工廠采用所述制造指令，從而制造出符合所述要求的輪胎。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)輪胎的方法，輪胎包括多個(gè)結(jié)構(gòu)部件，在尺寸、組成或在所述輪胎橫斷面內(nèi)位置的各個(gè)方面，這些結(jié)構(gòu)部件之間是互不相同的，所述橫斷面是由一徑向外輪廓和一徑向內(nèi)輪廓圍成的，每一結(jié)構(gòu)部件都包括一種基本構(gòu)件，且所述結(jié)構(gòu)部件中的一個(gè)包括至少一胎體簾布層，其沿一預(yù)定的輪廓設(shè)置在所述橫斷面內(nèi)，所述方法包括步驟基于一組預(yù)先確定的尺寸邊界條件，確定出至少一個(gè)所述輪廓；基于所述結(jié)構(gòu)部件的預(yù)定尺寸數(shù)值而確定出所述輪胎的其余輪廓；在由所述外輪廓和內(nèi)輪廓圍成的所述輪胎橫斷面內(nèi)，確定出所述結(jié)構(gòu)部件的形狀；以及用一基本構(gòu)件對(duì)各個(gè)形狀進(jìn)行填充，其中，結(jié)構(gòu)部件的類型取決于由所述形狀限定的結(jié)構(gòu)部件的功能。
文檔編號(hào)B60C3/00GK1447944SQ01812588
公開(kāi)日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2001年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月11日
發(fā)明者雷納托·卡雷塔, 馬爾科·坎圖, 斯塔凡諾·加亞茲, 斯塔凡諾·莫爾維克 申請(qǐng)人:倍耐力輪胎公司