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專利名稱：負(fù)載作用時的輪胎的徑向偏差和旋轉(zhuǎn)半徑的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在負(fù)載作用于輪胎時，可在輪胎有負(fù)載的狀態(tài)下測量徑向偏差和旋轉(zhuǎn)半徑的方法，具體來講，涉及采用由工廠的均勻性試驗機(Uniformity Machine)所測定的輪胎的徑向偏差(RRO)和徑向的剛性變化(RFV)，在輪胎有負(fù)載的狀態(tài)下，測量輪胎的徑向偏差和旋轉(zhuǎn)半徑的方法。

背景技術(shù)：
所謂成品輪胎的均勻性(Uniformity)的檢查，是指檢查輪胎的均勻性的程度，可以大致分為剛性不均勻(Force Variation)、尺寸不均勻(Run Out)以及質(zhì)量不均勻(Balance)，特別是，它們被視為輪胎制造上的問題，如果均勻性不佳，則車輛會產(chǎn)生振動和噪音，因此，其重要性很高。
這樣的輪胎的均勻性的檢查中的剛性不均勻檢查，是根據(jù)輪胎的半徑變化和負(fù)載進行測量的，但是，在其為圖1(A)所示的理想輪胎(Idealtire)時，忽略輪胎半徑的變化，以在輪胎的側(cè)面(Side wall)表示的標(biāo)稱半徑為輪胎半徑。
但是，由于實際的輪胎不是完全的圓形，所以存在半徑的變化，這樣的變化量根據(jù)負(fù)載條件，具有互不相同的數(shù)值。
即如圖1(B)所示，我們稱沒有負(fù)載的狀態(tài)下所具有的數(shù)值為輪胎徑向偏差(Radial Run OutRRO)，且將如圖1(C)所示有負(fù)載的狀態(tài)下所具有的數(shù)值定義為有效徑向變化(Effective Radius VariationERV)。
此外，在輪胎有負(fù)載的狀態(tài)下，具有不是半徑Ro的其他數(shù)值，我們將其定義為在負(fù)載下的輪胎的旋轉(zhuǎn)半徑(Dynamic Rolling Radius；DRR)。
并且，表示在有負(fù)載的狀態(tài)下所產(chǎn)生的輪胎半徑的變化的ERV是誘發(fā)輪胎切向的剛性變化(Tangential Force Variation；TFV)的主要因素，其與其他的TFV誘發(fā)因素不同，可作為與輪胎轉(zhuǎn)速無關(guān)的形狀因素來考慮，如果使用該ERV數(shù)值，則可預(yù)測所需任意速度的輪胎的TFV數(shù)值。
另一方面，上述ERV測定時主要是以低速下的測定為目標(biāo)的，這是因為要縮短測定時間且不降低制造工序的效率的緣故。實際上，為了直接測定高速下輪胎的TFV值，需要消耗達(dá)到測定速度為止的加速時間和測定結(jié)束后的減速時間，其結(jié)果，使整體的輪胎生產(chǎn)效率下降。
根據(jù)這樣的理由，提出了通過低速下的ERV測定來預(yù)測高速的TFV數(shù)值的以往技術(shù)。
即，在美國專利第4,815,004號中，為了測定輪胎的ERV，必須在已有的均勻性測定裝置上再安裝測量裝置，來測定剛體轉(zhuǎn)鼓的角速度的變化，此時，由于在均勻性測定裝置的開發(fā)初期沒有一起設(shè)計進來，所以在追加測量裝置的設(shè)置和測量上存在困難。
此外，在以往的技術(shù)中，由于僅在把輪胎固定軸與模仿為路面的剛體轉(zhuǎn)鼓軸的距離以常數(shù)值固定了的狀態(tài)下才可以進行測定，所以實際上為了測定ERV，存在必須以固定施加在輪胎上的負(fù)載的方式來修正控制裝置而不是如上述那樣距離固定方式的問題。


發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明是為了解決上述那樣的以往問題而發(fā)明的，其目的在于提供如下測量方法，即在不進行已有均勻性測定裝置的變更和追加設(shè)置的情況下，采用由該均勻性測定裝置獲得的輪胎徑向的剛性變化(Radius Force Variation；RFV)和RRO數(shù)值來評價ERV，與此同時當(dāng)然還可獲得DRR數(shù)值，且可將在低速下得到的ERV值運用到高速的TFV預(yù)測的、負(fù)載作用時的輪胎的徑向偏差(ERV)和旋轉(zhuǎn)半徑(DRR)的測量方法。



圖1(A)、(B)、(C)是表示輪胎的半徑變化與負(fù)載關(guān)系的說明圖。
圖2是為了說明本發(fā)明而表示在已有均勻性測定裝置中輪胎徑向偏差和輪胎變形的說明圖。

具體實施例方式 以下，參考附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)地說明。
圖2是在公知的均勻性測定裝置中用于說明本發(fā)明的概略說明圖。
首先，在一般的輪胎均勻性測定過程中，使剛體轉(zhuǎn)鼓2接觸輪胎1。并且，將輪胎1的旋轉(zhuǎn)軸O1與剛體轉(zhuǎn)鼓2的旋轉(zhuǎn)軸O2之間的距離固定為特定數(shù)值并加上負(fù)載。
在此，Ruf是輪胎1在剛體轉(zhuǎn)鼓2上具有負(fù)載時的半徑值，其為固定了的常數(shù)值。
下面說明本發(fā)明，即如圖2所示，將在輪胎1旋轉(zhuǎn)了角度θ時，剛體轉(zhuǎn)鼓2的旋轉(zhuǎn)軸O2所測定的力Fr(θ)的變化定義如下 Fr(θ)＝Fo+RFV(θ)＝K(θ)·1Ro+RRO(θ)-RUF′① 在算式①中，分別設(shè)Fo為平均的力，RFV(θ)為伴隨輪胎旋轉(zhuǎn)的徑向的力的變動量。
因此，由算式①，可如下列算式②那樣，計算輪胎旋轉(zhuǎn)時的剛性變化K(θ)。
② 在算式②中，分別設(shè)Ko為平均剛性，RKV(θ)為伴隨輪胎轉(zhuǎn)動的剛性變動量。
因此，將由均勻性測定得到的Ro，RUF，RRO(θ)，F(xiàn)o，RFV(θ)的結(jié)果代入算式②，可知道輪胎的徑向剛性K(θ)，使用該輪胎的徑向剛性K(θ)，可預(yù)測在任意負(fù)載下的輪胎1的旋轉(zhuǎn)速度較低的情況下的(角速度)的DDR，ERV(θ)。
1.當(dāng)忽略輪胎的旋轉(zhuǎn)角速度ω的影響時， 可將任意負(fù)載Fo下的輪胎的變形RLaod與負(fù)載的關(guān)系表示為下列算式③。
Fo＝K(θ)[RFree(θ)-RLoad(θ)]③ 將算式②代入算式③ Fo＝tKo+RKV(θ)t，[tRo+RRO(θ)，…，DRR+ERV(θ)t]④ 如果由算式④，推導(dǎo)特定負(fù)載下的半徑變化，即得到下列算式⑤ ⑤ 再整理算式⑤，可表示為下列算式⑥ ⑥ 其中，在一般輪胎的平均剛性KO與剛性變化RKV(θ)之間，可假設(shè)下列算式⑦的關(guān)系成立 RKV(θ)＜＜Ko ⑦ 使用算式⑦的關(guān)系式將算式⑥整理如下 ⑧ 最后，如果由算式⑧分別整理常數(shù)值和伴隨輪胎旋轉(zhuǎn)的變動量，則可推導(dǎo)出表示DDR，ERV(θ)的下列算式⑨和⑩ ⑨ ⑩ 上述算式⑨和⑩的DRR，ERV(θ)由于假設(shè)輪胎的旋轉(zhuǎn)速度的影響較小或予以忽略的情況而進行了推導(dǎo)，所以可有限制地適用于DRR高速旋轉(zhuǎn)時，但是由于已知ERV(θ)在高速和低速下是沒有很大差別的物理量，所以可沒有大問題地加以適用。
2.在考慮了輪胎的旋轉(zhuǎn)角速度ω的影響時(ω＞＞1) 實際上，如果通過輪胎的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心力，則離心力作用于與上述算式③的左邊的負(fù)載Fo相反的方向。考慮該離心力來整理輪胎半徑變形的關(guān)系式的話，可表示為算式 Fo-Mfoot(θ)·RLaod(θ)·ω2＝K(θ)·[RFree(θ)-RLoad(θ)] 在算式中，Mfoot(θ)為在接地部位受到離心力影響的有效質(zhì)量。從上述算式可推導(dǎo)出下列算式  再次對于DRR，ERV(θ)整理算式 從算式的右邊的分子式去除由變動項的積構(gòu)成二次項，從右邊的分母式去除相對大小較小的一次變動項，便得到式 其中，Mfoot為在接地部位受到離心力影響的有效質(zhì)量。在算式中，忽略相對于接地部的有效旋轉(zhuǎn)質(zhì)量Mfoot的角度θ的變化量，而假設(shè)的常數(shù)值，則得到表示特定速度和負(fù)載下的半徑變化的下列算式  最后，從算式分離常數(shù)項和變動項，得到表示DRR，ERV(θ)的下列算式和

其中，特定速度Meff數(shù)值可使用可正確地測定的其他設(shè)備(例如Rolling Resistance測定設(shè)備進行逆計算，并且，可使用該數(shù)值再次預(yù)測其他速度的DRR和ERV(θ)。
如上所述，本發(fā)明可使用已有的輪胎的均勻性測定設(shè)備評價輪胎的徑向偏差(ERV)和輪胎的旋轉(zhuǎn)半徑(DRR)，具有有利于提高輪胎的均勻性的效果。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載作用時的輪胎的徑向偏差和旋轉(zhuǎn)半徑的測量方法，其特征在于，在進行與剛體轉(zhuǎn)鼓(2)接觸的輪胎(1)的檢查時，采用無負(fù)載的狀態(tài)下的輪胎徑向的剛性變化(RFV)和徑向偏差(RRO)的數(shù)值，通過以下的算式，求得在輪胎有負(fù)載狀態(tài)下的輪胎徑向的變動量(ERV)和輪胎旋轉(zhuǎn)半徑(DRR)
1)在忽略輪胎的旋轉(zhuǎn)角速度ω的影響的情況下:
其中，Ro＝輪胎的變形
Fo＝任意負(fù)載
Ko＝輪胎的平均剛性
RRO(θ)＝無負(fù)載狀態(tài)下的輪胎的徑向偏差
RKV(θ)＝輪胎的剛性變化；
2)在考慮了輪胎旋轉(zhuǎn)角速度ω的影響的情況下(ω＞＞1)
其中，Meff＝產(chǎn)生接地部的離心力的有效質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供如下方法，即在進行與剛體轉(zhuǎn)鼓接觸的輪胎的檢查時，采用無負(fù)載的狀態(tài)下的輪胎徑向的剛性變化(RFV)和徑向偏差(RRO)的數(shù)值，測量輪胎有負(fù)載狀態(tài)下的輪胎徑向的變動量(ERV)和輪胎旋轉(zhuǎn)半徑(DRR)的方法。
文檔編號G01M17/02GK101178339SQ20071016626
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月7日
發(fā)明者樸主培, 金然基 申請人:韓國輪胎株式會社