車両ホイールを分析するための方法および装置

专利摘要:
空気タイヤおよび粘性バランス調整物質を備える車両ホイールを分析する。所定構成のタイヤ及び揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールを分析する方法であって、ある期間の間所定回転数で車両ホイールを回転させ、タイヤのトレッド表面が第１の接触領域において所定力で回転式ドラムに押し付けられ、第１の接触領域における第１の加速度が測定デバイスで測定されるステップと、別期間の間所定回転数で所定構成の別のタイヤを備える別の車両ホイールを回転させ、別の車両ホイールが従来方式でバランス調整されているとともに別の残留アンバランスを有し、別タイヤの別トレッド表面が第２の接触領域において所定力で回転式ドラムに押し付けられ、第２の接触領域における第２の加速度が測定デバイスで測定されるステップと、第１の加速度が第２の加速度以下の場合車両ホイールのバランス調整がとられていると判定するステップを含む。
公开号:JP2011516835A
申请号:JP2011501250
申请日:2009-03-31
公开日:2011-05-26
发明作者:ザイツ，ノルベルト
申请人:カーネハマー，ラース，バーティルＣａｒｎｅｈａｍｍａｒ，Ｌａｒｓ，Ｂｅｒｔｉｌ；
IPC主号:G01M1-16

专利说明:

[0001] 本明細書に記載する発明の実施形態は、全体的に、車両ホイールの分析に関し、より具体的には、空気入りタイヤおよび粘性バランス調整物質を備える車両ホイールを分析するための方法、装置、およびシステムに関する。]
背景技術

[0002] 特許文献１およびそれに対応する特許文献２は、タイヤのヘビースポットが路面に当たった時に誘発される振動の影響を受けて流動することができることによってタイヤのバランスをとることが可能な３０Ｐａないし２６０Ｐａの降伏応力値を有する揺変性タイヤバランス調整組成物を開示している。バランス調整組成物はそれ自体、リムに取り付けられヘビースポットを有するタイヤから構成されるホイールアセンブリに分配される。]
[0003] 特許文献３は、車両タイヤの生産に依存する周方向分布非一様性の分析のための方法および装置を開示しており、ここでは、分析すべき非一様性を有する点がそれぞれ同じ角回転位置にある状態で測定用リムに複数のタイヤを連続して取り付け、その外周のまわりで測定された各タイヤの非一様性の大きさを記憶し、それらを合計することによって、所定の非一様性が分析される。その方法はとりわけ自動車タイヤの品質管理に適する。]
[0004] 特許文献４は、−２０℃ないし＋９０℃の温度範囲において３０００ないし１５０００Ｐａの記憶係数(Storage modulus)および１０００ｋｇ／ｍ3未満の比重を有し、ホイールアセンブリにおけるアンバランスによって生じる振動下で流動することができることによってタイヤのバランスをとることができるタイヤゲルバランス調整組成物を開示している。]
[0005] 特許文献５および対応する特許文献６は、空気タイヤを備える自動車ホイールアセンブリのバランスをとる方法を開示しており、これは以下を含む。粘性バランス調整組成物をタイヤに導入することと；回転自在アセンブリに車輪を取り付けることと；回転自在ドラムと回転自在アセンブリの車輪のトレッド面とを静的力（static force）Ｆで互いに押圧することと、ここにドラムおよびホイールアセンブリの回転軸は本質的に平行であり；そしてドラムおよび／またはホイールアセンブリを時間Ｔにわたり回転させること；ここに力Ｆおよび時間Ｔはバランス調整組成物がタイヤ内部で分配されるようにするために十分であり、それによってホイールアセンブリのバランスをとる。その方法は以下を備える装置において好適に実行され得る。リムおよび空気タイヤを含むホイールアセンブリが取り付けられ得る回転自在アセンブリと；回転自在ホイールアセンブリのそれと本質的に平行な回転軸を有する回転自在に取り付けられたドラムと、ここにドラムおよび／または回転自在ホイールアセンブリの軸は互いに接近離去する方向で移動することができ；回転自在ホイールアセンブリおよび／またはドラムを回転させるための駆動手段と；それぞれ、ドラムおよび回転自在ホイールアセンブリの回転軸の間の方向で、かつ本質的に前記軸に直角に、静的力を供給し減衰するためのばね手段および減衰手段と；そして回転自在ホイールアセンブリの回転軸と地面との間かつ／またはドラムの回転軸と地面との間に取り付けられたばね手段および／または減衰手段。]
[0006] 特許文献７は、明確な特性、形状、幾何学および重量を備えた物質をタイヤ内部に設置することと、タイヤを回転させることによってアンバランスの点に移動することとを含む、タイヤ内部にバランス調整物質を導入することによってタイヤのバランスをとる方法を開示している。その方法は他の回転物体のバランスをとるためにも使用することができる。]
[0007] 特許文献８は、内部周方向ゲルビード(gel bead)としてタイヤバランス調整物質を導入する方法を開示している。物質の特性、形状、重量、幾何学およびその付着位置（deposition location）が規定されている。タイヤの内面は規定の形状および幾何学を呈する。１つ以上の無端ストランド(strand)を使用することができる。ストランド断面は、円形、半円形、扁平、三角形、四辺形または多角形とすることができる。１つ以上のストランドは円周全体にわたり、またはその一部だけに分配されるか、または両方の形式の分配が行われる。ストランド部は、リムに取り付けられた時にバルブの反対側に適用される。それらは、赤道面に、またはそこから離れて、対称に、そうでなければ非対称に適用される。物質は設定量でバルブを通じて注入される。規定の粘性、チキソトロピー、長期安定性および、タイヤの内面との適合性を備えたゲルが使用される。このタイヤは、任意選択でビード間に、物質を受け入れる１本以上の円周溝を有する。]
[0008] 特許文献９は、ウェイト材料をタイヤのインナーライナに適用することを含む、タイヤにおいてウェイトを分配するための方法および装置を開示している。タイヤ不均等性（inhomogeneity）は、タイヤがリムにある前に従来の機械で測定され、測定値はコンピュータに送給され、コンピュータは不均等性を補償するために適用されるウェイト材料の量およびそれを適用する場所を決定し、ウェイト材料を所要の量で所要の場所に適用する機械と結合されている。]
[0009] 粘性の、例えば揺変性のバランス調整物質、例えば組成物は、タイヤを備える車両ホイールのバランス調整をとるのに使用され得る。バランス調整物質は、タイヤがリムに据え付けられる前に、またはバルブを介してタイヤに挿入することができる。車両ホイールのバランスを取るために、車両ホイールを備える車両を運転するか、または車両ホイールを回転式アセンブリ上に据え付け、回転式ドラムと回転式アセンブリ内の車両ホイールのトレッド表面とを静的力で互いに押し付け、ドラムおよび／または車両ホイールをある期間の間回転させるように駆動することによって、物質が分配され得る。力および時間は、バランス調整組成物をタイヤ内部に分布させるのに十分であり、それによってホイールアセンブリのバランス調整が行われる。]
[0010] 車両の運転経験は、他の要因の中でも特に、道路の表面の質と、車両のホイールの質、例えば均質性または均一性とによって決まる。車両ホイールは、タイヤ、リム、およびバルブを含むシステムである。車両ホイールの不均一性または不均質性は、タイヤもしくはリムまたはその両方の一様でない質量分布、すなわちアンバランス（不釣り合い）、幾何学的な異常、例えば、タイヤもしくはリムまたはその両方の軸の振れや円周振れまたはその両方、あるいは、タイヤもしくはリムまたはその両方の軸方向、半径方向、または接線方向の剛性のばらつき（軸方向力変動、半径方向力変動、接線力変動）、あるいはリム上へのタイヤの、もしくは車両の車軸上へのリムの、またはそれら両方の中心からずれた据え付けに起因することがある。例えば材料の重なりまたはバルブ穴に起因する、一部のタイプの不均一性は意図的なものであるが、例えば、生産中のコードファブリック、すなわち糸の一様でない距離および密度、据え付け中の沈下挙動、または駆動後の熱可塑性挙動によるフラットスポットに起因する他のものは意図的ではない。したがって、ホイールのバランスをとることで、剛性のばらつきではなく、一様でない質量分布が補償されるので、運転経験が改善される。]
[0011] タイヤがその仕様に従ったものであり、したがって、軸の振れまたは円周振れなどの著しい幾何学形状の異常、または軸方向、半径方向、もしくは接線方向の剛性の著しいばらつきを有さない場合、主観的な見方から、バランス調整がとられた車両ホイールによって快適な運転経験が得られる。]
先行技術

[0012] 欧州特許出願第０２８１２５２号明細書
米国特許第４８６７７９２号明細書
独国特許出願第３８２３９２６号明細書
米国特許第５４３１７２６号明細書
ＰＣＴ特許出願国際公開第９８／５２００９号パンフレット
独国特許出願第１９７１９８８６号明細書
独国特許出願第１９８５７６４６号明細書
独国特許出願第１９８５３６９１号明細書
独国特許出願第１９９１６５６４号明細書]
発明が解決しようとする課題

[0013] しかしながら、車両製造業およびさらには修理店は、タイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールのバランス調整がとれているかを分析する、または車両ホイールの残留アンバランスを判定するための、効率的で好ましくは大部分が自動的な方法、装置、およびシステムを必要としている。]
[0014] 従来の車両ホイール、すなわち、亜鉛、重りなどの金属でバランス調整を行った従来の車両ホイールを負荷なしで分析するための従来の方法、装置、およびシステムは、タイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールを効率的に分析するのには使用できない。]
[0015] これらおよび他の理由で、実施形態において以下に記述する本発明が必要とされている。]
課題を解決するための手段

[0016] 本発明は、空気入りタイヤおよび粘性バランス調整物質を備える車両ホイールを分析するための方法、装置、およびシステムを提供することを目的とする。]
[0017] 本発明の１つの態様は、ある期間の間所定の回転数で車両ホイールを回転させるステップであって、タイヤのトレッド表面が第１の接触領域において所定の力で回転式ドラムに押し付けられ、第１の接触領域における第１の加速度が測定デバイスで測定されるステップと、別の期間の間所定の回転数で所定の構成の別のタイヤを備える別の車両ホイールを回転させるステップであって、別の車両ホイールが従来の方式でバランス調整がとられているとともに別の残留アンバランスを有し、別のタイヤの別のトレッド表面が第２の接触領域において所定の力で回転式ドラムに押し付けられ、第２の接触領域における第２の加速度が測定デバイスで測定されるステップと、第１の加速度が第２の加速度以下の場合、車両ホイールはバランス調整がとれていると判定するステップとを含む、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールを分析する方法である。]
[0018] 本発明の別の態様は、その方法にしたがって、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールを分析するための装置である。]
[0019] 本発明のさらなる態様は、その方法にしたがって、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールを分析するためのシステムである。]
[0020] 本明細書は、発明と見なされるものを特定して指摘し明確に請求する請求項をもって結論としているが、本発明の実施形態がどのようにして得られるかを説明するために添付図面に描写される、その特定の実施形態を参照することによって本発明のさらに具体的な説明が提供される。必ずしも縮尺通りに描かれていない、したがって本発明の範囲を限定するものと見なすべきでないそれらの図面が、本発明の典型的な実施形態のみを描写していることを了解の上、添付図面を使用することによって実施形態をさらに具体的かつ詳細に記載し説明する。]
図面の簡単な説明

[0021] 本発明の一実施形態による車両ホイールを分析するための装置を示す図である。
車両タイヤの断面図である。
時間経過に伴う車両ホイールの垂直加速度を示す典型的な図である。
３つの異なる負荷についての車両ホイールの周速の関数としての車両ホイールの垂直加速度を示す典型的な図である。
３つの負荷／周速の対についての、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質をそれぞれ備える第１の組の車両ホイールと、所定の構成のタイヤをそれぞれ備え、従来の方式でバランス調整がとられている第２の組の車両ホイールとの間の垂直加速度の比較を示す図である。
３つの負荷／周速の対についての、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質をそれぞれ備える第１の組の車両ホイールと、所定の構成のタイヤをそれぞれ備え、従来の方式でバランス調整がとられている第２の組の車両ホイールとの間の垂直加速度の比較を示す図である。
３つの負荷／周速の対についての、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質をそれぞれ備える第１の組の車両ホイールと、所定の構成のタイヤをそれぞれ備え、従来の方式でバランス調整がとられている第２の組の車両ホイールとの間の垂直加速度の比較を示す図である。]
実施例

[0022] 以下の実施形態の詳細な説明において、本明細書の一部を成すとともに、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示目的で示す添付図面を参照する。図面中、いくつかの図面を通して類似の番号は実質的に類似した構成要素を示す。実施形態は、当業者が本発明を実施できるようにするため、本発明の態様を十分詳細に記載することが意図される。他の実施形態が利用されてもよく、本発明の範囲から逸脱することなく、構造上の、論理上の、もしくは電気的な変更またはそれらの組み合わせがなされてもよい。さらに、本発明の様々な実施形態は、異なるものであるが、必ずしも相互に排他的ではないことを理解されたい。例えば、１つの実施形態に記載される特定の機構、構造、または特性が他の実施形態に含まれてもよい。さらに、本発明の実施形態は異なる技術を使用して実現されてもよいことを理解されたい。用語「典型的な」は、最良または最適ではなく単に一例としての意味である。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈すべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲とそうした特許請求の範囲によって権利が与えられる等価物の全範囲によってのみ定義される。]
[0023] 図面を参照する。実施形態の構造を最も明白に示すため、本明細書に含まれる図面は発明の物品の図式的表現である。したがって、作製される構造の実際の外観は、依然として実施形態の本質的な構造を組み込んでいながら、異なるように見えてもよい。さらに、図面は実施形態を理解するのに必要な構造のみを示す。図面の明瞭さを維持するため、当該分野において既知の追加の構造は含まれていない。また、簡単にし、理解を容易にするため、本明細書に描写される機構および／または要素は、互いに対して特定の寸法で描かれており、実際の寸法は本明細書に描かれるものとは大幅に異なることがあることを理解されたい。]
[0024] 以下の記載および特許請求の範囲において、用語「含む」、「有する」、「備える（with）」、またはそれらの他の変形が使用されることがある。そうした用語は、用語「備える（comprise）」と同様に包括的であるものとすることを理解されたい。]
[0025] 以下の記載および特許請求の範囲において、用語「連結された」および「接続された」が、「通信可能に連結された」などの派生語とともに使用されることがある。それらの用語は互いに同義語ではないものとすることを理解されたい。むしろ、特定の実施形態において、「接続された」は、２つ以上の要素が互いに直接物理的または電気的に接触していることを指すのに使用されることがある。しかしながら、「連結された」は、２つ以上の要素が互いに直接接触はしていないが、依然として互いに協働または相互作用することも指すことがある。]
[0026] 以下の記載および特許請求の範囲において「上側」、「下側」、「第１」、「第２」などの用語は、説明目的でのみ使用されることがあり、限定的に解釈すべきでない。本明細書に記載されるデバイスまたは物品の実施形態を、多数の位置および向きで製造し、使用し、または輸送することができる。]
[0027] 図１は、本発明の一実施形態による車両ホイール１３０を分析するための装置１００を示す。車両ホイール１３０については図２を参照してより詳細に記載する。測定の質に関しては、装置１００は高精度かつ遊びがないものである。精度に関して、また、価格、市場浸透、流通、および有用性に関しても、装置１００は好ましくはコンパクトタイプのものである。] 図１ 図２
[0028] 装置１００は、基部１１０と、基部１１０に連結された回転式アセンブリ１２０と、基部１１０に連結されたドラムアセンブリ１４０と、測定デバイス１４５とを備えてもよい。]
[0029] 回転式アセンブリ１２０は、第１の支持要素１２１と第１の回転式の軸１２２とを備える。第１の支持要素１２１は、図１に示されるように基部１１０に接続されるか、移動可能に、例えば枢動可能、回転可能、もしくは滑動可能に基部１１０に連結されてもよい（図示せず）。第１の軸１２２は、分析される車両ホイール１３０を受け入れ保持してもよい。車両ホイール１３０は、垂直に、水平に、または特定の角度だけ傾けられて配置されてもよい。車両ホイール１３０は、リム１３１と、トレッド表面１３３を有するタイヤ１３２とを備える。タイヤ１３２は、空気入りタイヤであって、加圧ガスまたはガスの混合物、例えば大気（図示せず）を含んでもよい。車両ホイール１３０は、電動車両、例えば自動車、バス、軽トラック、大型トラック、オートバイ、または航空機用のものであってもよい。] 図１
[0030] ドラムアセンブリ１４０は、第２の支持要素１４１と、第２の回転式の軸１４２と、外殻面１４４を有するドラムまたはローラ１４３とを備える。外殻面１４４およびトレッド表面１３３は、接触させられ、力によってたがいに押し付けられてもよい。したがって、第２の支持要素１４１は、図１に示される矢印１４６によって示される方向で基部１１０に滑動可能に連結されるか、移動可能に、例えば枢動可能もしくは回転可能に基部１１０に連結、または接続されてもよい（図示せず）。ドラム１４３の直径は、約０．０５ｍ〜５ｍ、例えば約０．２ｍ〜０．４ｍ、好ましくは約０．３ｍであってもよい。ドラム１４３の直径と車両ホイール１３０の直径の比は、約０．１〜１であってもよい。ドラム１４３は実質的に中実または中空であってもよい。第１のドラムが中空であって、第１のドラムの直径と車両ホイール１３０の直径の比が１超過である場合、車両ホイール１３０は中空ドラムの内部に配置されてもよく、中空ドラムの内殻面とトレッド表面１３３とが接触させられてもよい（図示せず）。ドラムはまた、ホイールの周りを通過するエンドレスベルト、例えばキャタピラー（図示せず）であってもよい。] 図１
[0031] 装置１００はさらにアクチュエータ（図示せず）を備えてもよい。アクチュエータは、回転式アセンブリ１２０またはドラムアセンブリ１４０に連結されてもよい。アクチュエータは、接触領域において外殻面１４４とトレッド表面１３３を互いに押し付ける力を生じさせてもよい。アクチュエータは回転式スピンドルを備えてもよい。アクチュエータは、電気的、水力的、もしくは空気的に始動されるか、または任意の適切な手段によって始動されてもよい。アクチュエータは制御部（図示せず）に連結されてもよい。あるいは、力は、同様の効果をもたらす任意の適切な手段によって、例えばバネまたは重りによって生成されてもよい（図示せず）。]
[0032] 測定デバイス１４５は、垂直もしくは水平もしくは接線加速度を、またはそれらの組み合わせを、接触領域において直接または間接的に測定する。加速度センサは好ましくは垂直加速度を測定してもよい。測定デバイス１４５は、任意の適切な手段の加速度センサを備えてもよい。測定デバイス１４５は、他のセンサもしくはゲージング部材と直列に配置されるか、または並列に配置されてもよい。加速度センサは、測定範囲間で選択的に動作可能または切替え可能であってもよい。測定デバイス１４５は制御部に連結されてもよい。]
[0033] 測定デバイス１４５はドラムアセンブリ１４０に連結されてもよい。測定デバイス１４５は、図１に示されるような第２の支持要素１４１および基部１１０に接続されてもよい。測定デバイス１４５はまた、第２の軸１４２に接続されるか、または外表面１４４上に配置されてもよい（図示せず）。したがって、測定デバイス１４５はドラム１４３に割り当てられる。測定デバイス１４５はまた、第１の支持要素１２１または第１の軸１２２に接続されてもよい（図示せず）。したがって、測定デバイス１４５は車両ホイール１３０に割り当てられてもよい。] 図１
[0034] 装置１００はさらにモータ（図示せず）を備えてもよい。モータは、車両ホイール１３０を時計方向または反時計方向に直接もしくは間接的に回転させる。モータは、車両ホイール１３０または第１のドラム１４３に連結されてもよい。したがって、車両ホイール１３０もしくはドラム１４３またはその両方に動力供給されてもよい。モータは、直接接続されるか、ベルト、チェーン、ギヤ、または同様の機能性を提供する任意の適切な手段を介して連結されてもよい（図示せず）。モータは、電気的、水力的、もしくは空気的に動力供給されるか、または任意の適切な手段によって動力供給されてもよい。]
[0035] 装置１００はさらに力センサ（図示せず）を備えてもよい。力センサは、力を直接または間接的に測定してもよい。例えば、力センサは、例えば、力、たわみ、圧力を測定してもよい。力センサは、力測定デバイス、例えば歪みゲージ、磁気弾性センサ、圧電センサ、振動結晶センサ、または任意の適切な手段を備えてもよい。力センサは、測定デバイス１４５と組み合わされるか、またはそれに統合されてもよい。力センサもまた制御部に連結されてもよい。]
[0036] 制御部は、装置１００を制御し、受け取った測定データ、例えばピークトゥーピーク加速度データを処理するためのコンピュータ、例えばパーソナルコンピュータであってもよい。コンピュータは測定データを収集し、計算を、例えば平均もしくは二乗平均平方根（ＲＭＳ）分析を行い、結果を格納または送信し、それを表示部に表示する。]
[0037] 再現可能な測定のための理想的な道路条件を提供することを目的とする装置１００では、加速度データのばらつきは車両ホイールの不均一性と一致する。]
[0038] 所定の構成のタイヤ１３２および揺変性バランス調整物質を備える車両ホイール１３０を分析するための装置１００、およびそれに対応するシステムでは、車両ホイール１３０はある期間の間所定の回転数で回転され、タイヤ１３２のトレッド表面１３３は第１の接触領域において所定の力で回転式ドラム１４３に押し付けられ、第１の接触領域における第１の加速度が測定デバイス１４５で測定され、所定の構成の別のタイヤを備える別の車両ホイールが別の期間の間所定の回転数で回転され、別の車両ホイールは従来の方式でバランス調整がとられているとともに別の残留アンバランスを有し、別のタイヤの別のトレッド表面は第２の接触領域において所定の力で回転式ドラム１４３に押し付けられ、第２の接触領域における第２の加速度が測定デバイス１４５で測定され、第１の加速度が第２の加速度以下の場合、車両ホイール１３０はバランス調整がとれていると判定される。]
[0039] 所定の構成のタイヤ１３２および揺変性バランス調整物質を備える車両ホイール１３０を分析する方法は、ある期間の間所定の回転数で車両ホイール１３０を回転させるステップであって、タイヤ１３２のトレッド表面１３３が第１の接触領域において所定の力で回転式ドラム１４３に押し付けられ、第１の接触領域における第１の加速度が測定デバイス１４５で測定されるステップと、所定の構成の別のタイヤを備える別の車両ホイールを別の期間の間所定の回転数で回転させるステップであって、別の車両ホイールが従来の方式でバランス調整がとられているとともに別の残留アンバランスを有し、別のタイヤの別のトレッド表面が第２の接触領域において所定の力で回転式ドラム１４３に押し付けられ、第２の接触領域における第２の加速度が測定デバイス１４５で測定されるステップと、第１の加速度が第２の加速度以下の場合、車両ホイール１３０はバランス調整がとれていると判定するステップとを含む。]
[0040] 従来の車両ホイールを分析するための従来の方法は、無負荷条件でホイールに対して作用し、タイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールは、負荷条件でのみそのバランス効果を示す。したがって、この車両ホイールを分析するための方法は、好ましくは、負荷条件における車両ホイールに対して作用するべきである。しかしながら、負荷条件では、判定される不均一性は、一様でない質量分布に部分的には起因し、また軸方向、半径方向、または接線方向の合成のばらつきに部分的には起因する。]
[0041] 従来の車両ホイールは、従来では無負荷条件においてバランス調整がとられていたので、剛性のばらつきに加えて、無負荷（単純な）条件に比べて負荷（実際の）条件で扁平であることによる、より一様でない質量分布を示すことがある。他方では、バランス調整がとれていれば、タイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールは、主に剛性のばらつきを示すが、揺変性バランス調整物質がホイールのバランス調整をとることができない場合のみ、剛性のばらつきに加えて、一様でない質量分布を示すことがある。これは、タイヤの異常な一様でない質量分布が理由であることがある。]
[0042] 測定される加速度の絶対値は、ホイールに影響する動作条件、例えば、環境の温度、タイヤの温度、タイヤの圧力、タイヤに対する負荷、すなわち力、タイヤの速度などに依存する。測定の質に関しては、このタイヤおよび別のタイヤ、さらに動作条件も同一であるべきである。しかしながら、別の装置を使用して測定された第２の加速度を装置１００に与えることが可能であってもよい。]
[0043] 方法はさらに、第１の加速度が第２の加速度よりも大きい場合、車両ホイール１３０はバランス調整がとれていないと判定するステップを含んでもよい。]
[0044] この方法では、所定の回転数は、約１５ １／ｓ〜５５ １／ｓ、例えば約２５ １／ｓ〜４５ １／ｓ、好ましくは約３５ １／ｓに達してもよい。周速は、トレッド表面１３３において、車両ホイール１３０の直径×π×所定の回転数の関数である。この方法では、対応する周速は、約１００ｋｍ／ｈ（約２８ｍ／ｓ）〜３００ｋｍ／ｈ（約８３ｍ／ｓ）、例えば約１５０ｋｍ／ｈ（約４２ｍ／ｓ）〜２５０ｋｍ／ｈ（約６９ｍ／ｓ）、好ましくは約２００ｋｍ／ｈ（約５６ｍ／ｓ）であってもよい。好ましくは、所定の回転数、または周速は、例えばタイヤの所定の構成に依存してもよい、意図した運転条件を模倣するように適合されるべきである。]
[0045] この方法では、所定の力は、約１００Ｎ〜１０ｋＮ、例えば約２００Ｎ〜５ｋＮ、好ましくは約３００Ｎ〜２ｋＮ、より好ましくは約５００Ｎ〜１．５ｋＮ、例えば約１ｋＮに達してもよい。この方法では、対応する重量は、約１０ｋｇ〜１ｔ、例えば約２０ｋｇ〜５００ｋｇ、好ましくは約３０ｋｇ〜２００ｋｇ、より好ましくは約５０ｋｇ〜１５０ｋｇ、例えば約１００ｋｇに達してもよい。好ましくは、所定の力、または対応する重量は、例えばタイヤの所定の構成に依存してもよい、意図した運転条件を模倣するように適合されるべきである。]
[0046] この方法では、タイヤ１３２の所定の構成は、製造元もしくはタイプもしくはサイズ、または好ましくはそれらの組み合わせによって決まってもよい。この方法は、製造元、タイプ、サイズ、および場合によっては生産期間もしくは生産費、またはＥＡＮナンバー、万国製品コード（ＵＰＣ）などの点で同一のタイヤを利用することを目的とする。]
[0047] この方法では、第１の加速度および第２の加速度はそれぞれ、垂直加速度もしくは水平加速度もしくは接線加速度、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。垂直加速度はまた、プレス方向での加速度と称されてもよい。]
[0048] 方法はさらに、期間の間に測定された第１の複数の加速度値、例えばピークトゥーピーク値から、平均、例えば二乗平均平方根（ＲＭＳ）としての第１の加速度を判定するステップと、別の期間の間に測定された第２の複数の加速度値、例えばピークトゥーピーク値から、平均、例えば二乗平均平方根（ＲＭＳ）としての第２の加速度を判定するステップとを含んでもよい。測定は、約１ １／ｓ〜１００００ １／ｓ、例えば約１０ １／ｓ〜１０００ １／ｓ、好ましくは約５０ １／ｓ〜５００ １／ｓ、例えば約１００ １／ｓの速度で得られてもよい。]
[0049] この方法では、測定デバイス１４５は加速度センサを含んでもよい。この方法では、測定デバイス１４５は、車両ホイール１３０および別の車両ホイールに割り当てられてもよい。あるいは、測定デバイス１４５はドラム１４３に割り当てられてもよい。]
[0050] この方法では、車両ホイール１３０を所定の回転数で回転させている間、バランス調整物質がタイヤ１３２内で分配され、それによって車両ホイール１３０が残留アンバランスを取り除いてバランス調整がとられてもよい。バランス調整物質の分配は、第１の加速度の測定の前であってもよい。]
[0051] この方法では、車両ホイール１３０は所定の構成のリムを備えてもよく、別の車両ホイールは所定の構成の別のリムを備える。さらに、別の車両ホイールは、従来の方式で別の車両ホイールのバランス調整をとるための重りを備えてもよく、重りは、別のリムに取り付けられ、例えばクリップ留めまたは接着されてもよい。]
[0052] この方法では、車両ホイール１３０および別の車両ホイールは動力供給されてもよい。あるいは、ドラム１４３が動力供給されてもよい。あるいは、ホイールおよびドラム１４３が動力供給されてもよい。]
[0053] この方法では、車両ホイール１３０は、所定の構成のタイヤ１３２および揺変性バランス調整物質を備える第１の組の車両ホイールの１つであってもよく、別の車両ホイールは、従来の方式でバランス調整がとられ受け入れられている第２の組の車両ホイールのうち１つであってもよい。別のホイールの加速度である第２の加速度は、第２の組における車両ホイールの加速度の平均未満または超過であってもよい。あるいは、第１の加速度が第２の組における車両ホイールの加速度の平均以下の場合、車両ホイール１３０はバランス調整がとれていると判定されてもよい。]
[0054] 図２は、車両タイヤ２０の概略断面図を示す。車両タイヤ２０は、外表面上のトレッド面を規定するトレッド表面２１０と、第１の肩部分２２１および第１のビード部分２２５を備えた第１の側壁部分２２０と、第２の肩部分２３１および第１のビード部分２２５から軸方向に離間してトロイダル形状と環状の中空部を形成する第２のビード部分２３５を備えた第２の側壁部分２３０とを備える。タイヤ２０は、空気入りタイヤであって、加圧ガスまたはガスの混合物、例えば大気（図示せず）を含んでもよい。車両タイヤ２０は、電動車両、例えば自動車、バス、軽トラック、大型トラック、オートバイ、または航空機用のものであってもよい。] 図２
[0055] 車両タイヤ２０はさらに、内側側面２４０、例えばタイヤ２０のインナーライナー上に第１の外周バランス調整領域２５０を備えてもよい。第１のバランス調整領域２５０は、第１の肩部分２２１と、第１の肩部分２２１に近接した、好ましくは隣接した第２の肩部分２３１との間に配置されてもよい。第１のバランス調整領域２５０は、溝として形成されてもよい。溝は、タイヤ２０の製造中またはその後、例えばタイヤ２０の加工中に形成されてもよい。バランス調整領域２５０は、第１の量のバランス調整物質２５１を含む。バランス調整物質は揺変性のゲルなどの揺変性バランス調整物質であってもよい。第１の量のバランス調整物質２５１は、タイヤ２０の加工中に第１のバランス調整領域２５０上に分配されてもよい。第１の量のバランス調整物質２５１は、好ましくは実質的に均一に分配されてもよい。第１のバランス調整領域２５０の表面は、第１のナノ構造２５２を含んでもよい。第１のナノ構造２５２は、車両ホイールを形成するタイヤ２０およびリム（図示せず）のバランス調整を行うため、第１のバランス調整領域２５０上での第１のバランス調整物質２５１の可動性を増加させる。第１のナノ構造２５２は、タイヤ２０の製造中またはその後、例えばタイヤ２０の加工中に形成されてもよい。]
[0056] タイヤ２０はさらに、第２の量のバランス調整物質２６１を含む第２のバランス調整領域２６０を備えてもよい。第２のバランス調整領域２６０は、第１の肩部分２２１と、第１の肩部分２２１に近接した、好ましくは隣接した第２の肩部分２３１との間に配置されてもよい。第２のバランス調整領域２６０の表面は第２のナノ構造２６２を含んでもよい。第２のバランス調整領域２６０は、第１のバランス調整領域２５０と同様または同一に、また好ましくは同時に加工されてもよい。]
[0057] 図３は、秒（ｓ）単位での時間（ｔ）に伴う、約９．８１ｍ／ｓ2である重力加速度（ｇ）単位での車両ホイールのプレス方向の加速度である垂直加速度（ａv）の典型的な図を、約１ｋＮの負荷に対するキロメートル毎時（ｋｍ／ｈ）単位での対応する車両ホイールの周速(peripheral speed)（ｖ）の図とともに示す。この図は、本発明の一実施形態による方法から約１０ １／ｓの速度で取った実験データから得たものであり、約５００ｓの期間を対象としている。番号６で示される車両ホイールは、所定の構成のタイヤ１３２および揺変性バランス調整物質を備える第１の組の車両ホイールのものである。所定の構成は、ＧＯＯＤＹＥＡＲ（登録商標）製および寸法２４５／４５Ｒ１８によって決定される。時間の経過とともに、周速は０ｓにおける０ｋｍ／ｈから２０ｓにおける約１８０ｋｍ／ｈまで増加し、約３５０ｓまでこのレベルのままであり、約５００ｓにおける０ｋｍ／ｈまで段階的に減少し、加速度のピークトゥーピーク値は負荷および負荷緩和をそれぞれ示す約＋０．６ｇ〜−０．６ｇの間で変動する。] 図３
[0058] 図４は、３つの異なる負荷についての、キロメートル毎時（ｋｍ／ｈ）単位での車両ホイールの周速（ｖ）の関数としての、車両ホイールの重力加速度（ｇ）での二乗平均平方根（ＲＭＳ）としてのプレス方向の加速度である垂直加速度（ａv）の典型的な図を示す。この図は、本発明の一実施形態による方法から約１０００ １／ｓの速度で取った実験データから得たものである。番号１で示される車両ホイールは、所定の構成のタイヤを備え、従来の方式でバランス調整がとられている第２の組の車両ホイールのものである。残留アンバランスは約０ｇ、すなわち約０グラムである。所定の構成はやはり、ＧＯＯＤＹＥＡＲ製および寸法２４５／４５Ｒ１８によって決定される。約３０ｋｇ、すなわち約３００Ｎの重量によって表される負荷の場合、図４に実線で示される垂直加速度のＲＭＳは、約８０ｋｍ／ｈにおける約０．０３１ｇから約１８０ｋｍ／ｈにおける約０．０９１ｇまで増加する。約６０ｋｇ、すなわち約６００Ｎの重量によって表される負荷の場合、図４に破線で示される垂直加速度のＲＭＳは、約８０ｋｍ／ｈにおける約０．０３６ｇから約１８０ｋｍ／ｈにおける約０．０９８ｇまで増加する。６０ｋｇの場合の垂直加速度のＲＭＳは、約１３０ｋｍ／ｈにおいて３０ｋｇの場合の垂直加速度のＲＭＳを下回り、約１６５ｋｍ／ｈにおいてそれを上回る。約１２０ｋｇ、すなわち約１．２ｋＮの重量によって表される負荷の場合、図４に点線で示される垂直加速度のＲＭＳは、約８０ｋｍ／ｈにおける約０．０４２ｇから約１８０ｋｍ／ｈにおける約０．１１３ｇまで増加する。図４は、垂直加速度が周速の増加に伴ってほぼ線形的に増加し、負荷の増加に伴って増加することを示している。] 図４
[0059] 図５ａ）〜５ｃ）は、３つの負荷／周速の対についての重力加速度（ｇ）単位での二乗平均平方根（ＲＭＳ）として、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質をそれぞれ備える第１の組の車両ホイール＃５〜２５と、所定の構成のタイヤをそれぞれ備え、従来の方式でバランス調整がとられている第２の組の車両ホイール＃２〜４との間での、プレス方向での加速度である垂直加速度（ａv）の比較を示す。この図は、本発明の一実施形態による方法の実験データから得たものである。所定の構成はやはり、ＧＯＯＤＹＥＡＲ製および寸法２４５／４５Ｒ１８によって決定される。番号５〜２５で示され、図５ａ）〜５ｃ）に白抜きのマーカーによって示される車両ホイールは、所定の構成のタイヤおよび揺変性バランス調整物質をそれぞれ備える第１の組の車両ホイールのものである。番号２〜４で示され、図５ａ）〜５ｃ）に黒のマーカーによって示される車両ホイールは、所定の構成をそれぞれ備え、金属の重りを使用して従来の方式でバランス調整がとられ受け入れられている第２の組の車両ホイールのものである。残留アンバランスは約０ｇ、すなわち約０グラムである。] 図５ａ
[0060] 図５ａ）は、約３００Ｎの負荷および約８０ｋｍ／ｈの周速に対する重力加速度（ｇ）単位での二乗平均平方根（ＲＭＳ）としての、第１の組の車両ホイールと第２の組の車両ホイールとの間の、プレス方向での加速度である垂直加速度の比較を示す。図５ａ）に黒丸のマーカーによって示される第２の組の車両ホイールでは、車両ホイール２および４の垂直加速度のＲＭＳは約０．０３０ｇであり、車両ホイール３の垂直加速度のＲＭＳは約０．０１３ｇである。したがって、車両ホイール３の垂直加速度は車両ホイール２および４の垂直加速度よりも小さく、車両ホイール３は車両ホイール２および４よりも良好な結果をもたらす。図５ａ）に白抜きの丸いマーカーによって示される第１の組の車両ホイールでは、車両ホイール５〜２５の垂直加速度のＲＭＳは約０．０２４ｇ〜約０．０２７ｇである。したがって、車両ホイール５〜２５の垂直加速度は車両ホイール２および４の垂直加速度よりも小さく、車両ホイール５〜２５は車両ホイール２および４よりも良好な結果をもたらす。ホイール２および４が容認されているので、ホイール５〜２５はバランス調整がとれており、やはり容認され得る。] 図５ａ
[0061] 図５ｂ）は、約１ｋＮの負荷および約１３５ｋｍ／ｈの周速に対する重力加速度（ｇ）単位での二乗平均平方根（ＲＭＳ）としての、第１の組の車両ホイールと第２の組の車両ホイールとの間の、プレス方向での加速度である垂直加速度の比較を示す。約１３５ｋｍの速度は適切なテスト用車両の共振範囲内に収まる。約１ｋＮの負荷および約１３５ｋｍ／ｈの周速に対する垂直加速度は、一般に、約３００Ｎの負荷および約８０ｋｍ／ｈの周速に対する垂直加速度よりも大きい。図５ｂ）に黒い三角のマーカーによって示される第２の組の車両ホイールでは、車両ホイール２および４の垂直加速度のＲＭＳはそれぞれ約０．０９３ｇおよび０．０８３ｇであり、車両ホイール３の垂直加速度のＲＭＳは約０．０４１ｇである。したがって、車両ホイール３の垂直加速度は車両ホイール２および４の垂直加速度よりも小さく、車両ホイール３は車両ホイール２および４よりも良好な結果をもたらす。図５ｂ）に白抜きの三角のマーカーによって示される第１の組の車両ホイールでは、車両ホイール５〜２５の垂直加速度のＲＭＳは約０．０６８ｇ〜約０．０９８ｇである。したがって、車両ホイール５〜２５の垂直加速度は車両ホイール２および４の垂直加速度よりも一般に小さく、車両ホイール５〜２５は車両ホイール２および４よりも良好な結果をもたらす。ホイール２および４が容認されているので、ホイール５〜２５はバランス調整がとれており、やはり容認され得る。] 図５ｂ
[0062] 図５ｃ）は、約１ｋＮの負荷および約１８０ｋｍ／ｈの周速に対する重力加速度（ｇ）単位での二乗平均平方根（ＲＭＳ）としての、第１の組の車両ホイールと第２の組の車両ホイールとの間の、プレス方向での加速度である垂直加速度の比較を示す。約１ｋＮの負荷および約１８０ｋｍ／ｈの周速に対する垂直加速度は、一般に、約１ｋＮの負荷および約１３５ｋｍ／ｈの周速に対する垂直加速度よりも大きい。しかし第１の組では、垂直加速度は第２の組においてよりも安定している。図５ｃ）に黒い四角のマーカーによって示される第２の組の車両ホイールでは、車両ホイール２、３、および４の垂直加速度のＲＭＳはそれぞれ、約０．１１１ｇ、０．１１９ｇ、および０．１０９ｇである。したがって、車両ホイール３の垂直加速度は車両ホイール２および４の垂直加速度よりも大きく、ここでは車両ホイール２および４が車両ホイール３よりも良好な結果をもたらす。図５ｃ）に白抜きのマーカーによって示される第１の組の車両ホイールでは、車両ホイール５〜２５の垂直加速度のＲＭＳは約０．０７６ｇ〜約０．０９３ｇである。したがって、車両ホイール５〜２５の垂直加速度は車両ホイール２、３、および４の垂直加速度よりも小さく、車両ホイール５〜２５は車両ホイール２、３、および４よりも良好な結果をもたらす。ホイール２、３、および４が容認されているので、ホイール５〜２５はバランス調整がとれており、やはり容認され得る。] 図５ｃ
[0063] 図５ａ）〜５ｃ）を参照して記載したように、第１の組の車両ホイールは第２の組の車両ホイールよりも良好な結果をもたらす。さらに、本発明の一実施形態による方法は、タイヤおよび揺変性バランス調整物質を備える車両ホイールがバランス調整がとれているかを効率的に分析し、車両ホイールの残留アンバランスを判定する。] 図５ａ
[0064] 本発明の実施形態は、恐らくは多数のデバイスにわたって方法を実施することができる対応するシステムを含む。]
[0065] 特定の実施形態を本明細書に示し記載してきたが、同じ目的を達成すると予測されるあらゆるアレンジが、示されている特定の実施形態と置き換えられてもよいことが、当業者には理解されるであろう。上述の記載は例示目的のものであって、限定目的ではないことを理解されたい。本出願は本発明のあらゆる改変または変形を包含するものとする。上述の実施形態および他の多くの実施形態の組み合わせが、上述の記載を読んで理解することで当業者には明白になるであろう。本発明の範囲は、上述の構造および方法を使用してもよいあらゆる他の実施形態および応用を含む。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、そうした特許請求の範囲によって権利が与えられる等価物の全範囲とともに参照して決定される。]

权利要求:

請求項1
所定の構成のタイヤ（１３２）および揺変性バランス調整物質を備える車両ホイール（１３０）を分析する方法であって、ある期間の間所定の回転数で前記車両ホイール（１３０）を回転させるステップであって、前記タイヤ（１３２）のトレッド表面（１３３）が第１の接触領域において所定の力で回転式ドラム（１４３）に押し付けられ、前記第１の接触領域における第１の加速度が測定デバイス（１４５）で測定されるステップと、別の期間の間前記所定の回転数で前記所定の構成の別のタイヤを備える別の車両ホイールを回転させるステップであって、前記別の車両ホイールが従来の方式でバランス調整がとられているとともに別の残留アンバランスを有し、前記別のタイヤの別のトレッド表面が第２の接触領域において前記所定の力で前記回転式ドラム（１４３）に押し付けられ、前記第２の接触領域における第２の加速度が前記測定デバイス（１４５）で測定されるステップと、前記第１の加速度が前記第２の加速度以下の場合、前記車両ホイール（１３０）はバランス調整がとれていると判定するステップとを含む方法。
請求項2
前記第１の加速度が前記第２の加速度よりも大きい場合、前記車両ホイール（１３０）バランス調整がとれていないと判定するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
請求項3
前記所定の回転数が、約１５１／ｓから５５１／ｓ、例えば約２５１／ｓから４５１／ｓ、好ましくは約３５１／ｓに達する請求項１または２に記載の方法。
請求項4
前記所定の回転数が、前記トレッド表面（１３３）および前記別のトレッド表面において、約１００ｋｍ／ｈ（約２８ｍ／ｓ）から３００ｋｍ／ｈ（約８３ｍ／ｓ）、例えば約１５０ｋｍ／ｈ（約４２ｍ／ｓ）から２５０ｋｍ／ｈ（約６９ｍ／ｓ）、好ましくは約２００ｋｍ／ｈ（約５６ｍ／ｓ）の周速に相当する請求項１または２に記載の方法。
請求項5
前記所定の力が、約１００Ｎから１０ｋＮ、例えば約２００Ｎから５ｋＮ、好ましくは約３００Ｎから２ｋＮ、より好ましくは約５００Ｎから１．５ｋＮ、例えば約１ｋＮに達する請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
請求項6
前記タイヤ（１３２）の前記所定の構成が、製造元もしくはタイプもしくはサイズ、または好ましくはそれらの組み合わせによって決まる請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
請求項7
前記第１の加速度および前記第２の加速度がそれぞれ、垂直加速度もしくは水平加速度もしくは接線加速度、またはそれらの組み合わせを含む請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
請求項8
前記期間中に測定された第１の複数の加速度値、例えばピークトゥーピーク値から、平均、例えば二乗平均平方根（ＲＭＳ）として前記第１の加速度を決定するステップと、前記別の期間中に測定された第２の複数の加速度値、例えばピークトゥーピーク値から、平均、例えば二乗平均平方根（ＲＭＳ）として前記第２の加速度を決定するステップとをさらに含む請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
請求項9
前記測定デバイス（１４５）が加速度センサを含む請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
請求項10
前記測定デバイス（１４５）が前記車両ホイール（１３０）および前記別の車両ホイールに割り当てられる請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
請求項11
前記測定デバイス（１４５）が前記ドラム（１４３）に割り当てられる請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
請求項12
前記車両ホイール（１３０）を前記所定の回転数で回転させている間、前記バランス調整物質を前記タイヤ（１３２）内に分配し、それによって前記車両ホイール（１３０）が残留アンバランスを取り除いてバランス調整がとられる請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
請求項13
前記車両ホイール（１３０）が所定の構成のリムを備え、前記別の車両ホイールが前記所定の構成の別のリムを備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
請求項14
所定の構成のタイヤ（１３２）および揺変性バランス調整物質を備える車両ホイール（１３０）を分析するための装置（１００）であって、前記車両ホイール（１３０）がある期間の間所定の回転数で回転され、前記タイヤ（１３２）のトレッド表面（１３３）が第１の接触領域において所定の力で回転式ドラム（１４３）に押し付けられ、前記第１の接触領域における第１の加速度が測定デバイス（１４５）で測定され、前記所定の構成の別のタイヤを備える別の車両ホイールが別の期間の間前記所定の回転数で回転され、前記別の車両ホイールが従来の方式でバランス調整がとられているとともに別の残留アンバランスを有し、前記別のタイヤの別のトレッド表面が第２の接触領域において前記所定の力で前記回転式ドラム（１４３）に押し付けられ、前記第２の接触領域における第２の加速度が前記測定デバイス（１４５）で測定され、前記第１の加速度が前記第２の加速度以下の場合、前記車両ホイール（１３０）のバランス調整がとられていると判定される装置。
請求項15
所定の構成のタイヤ（１３２）および揺変性バランス調整物質を備える車両ホイール（１３０）を分析するためのシステムであって、前記車両ホイール（１３０）がある期間の間所定の回転数で回転され、前記タイヤ（１３２）のトレッド表面（１３３）が第１の接触領域において所定の力で回転式ドラム（１４３）に押し付けられ、前記第１の接触領域における第１の加速度が測定デバイス（１４５）で測定され、前記所定の構成の別のタイヤを備える別の車両ホイールが別の期間の間前記所定の回転数で回転され、前記別の車両ホイールが従来の方式でバランス調整がとられているとともに別の残留アンバランスを有し、前記別のタイヤの別のトレッド表面が第２の接触領域において前記所定の力で前記回転式ドラム（１４３）に押し付けられ、前記第２の接触領域における第２の加速度が前記測定デバイス（１４５）で測定され、前記第１の加速度が前記第２の加速度以下の場合、前記車両ホイール（１３０）のバランス調整がとられていると判定されるシステム。