力变化谐波的模内优化的制作方法

本发明大体上涉及用于形成轮胎的模具、方法和系统。更确切地说，本发明涉及可修改模具、方法和系统，其中仅需要调整现有模具的部分来实现整体所希望的谐波分布。

背景技术：

在轮胎设计中，当释放方向盘时，直线跑偏可以表现为汽车左右漂移的趋势。此跑偏由以下两者导致：在轮胎上关于垂直于接地面的Z轴的扭转力矩(也被称作“回正扭矩”)，以及垂直于在距中心一定距离(也被称作“轮胎拖距”)的接地面处垂直于汽车的前进速度平行于Y轴的横向力(也被称作“回正力”)。

为容易地调节平均回正力，可以不同水平的力产生刻纹元件且以某一方式组合刻纹元件以产生所希望的平均力。可以修改个别胎面设计元件的几何结构(也被称作“间距”或“间距元件”)以控制回正力的变化。间距布置的基本参数包含间距的总数目、不同间距类型的总数目、每个类型的间距大小(包含但不限于间距长度)、每个类型和间距序列的间距的数目。通过提供多个顺序布置的元件和元件图案，每个元件和元件图案的振动的频率将不同。

在最小化由回正力的变化导致的振动时存在挑战，尤其是当此类变化由用于调节整体平均回正力的既定力变化引发时。当前刻纹布置优化模型通过基于每个胎面块的长度将时间信号应用到所述块来产生轮胎振动的代表性时间信号。随后通过快速傅里叶变换(FFT)将所述时间信号转换成谐波分量。随后优化此频谱的分布以消除音调峰和心理声学烦躁度。可以观测到，不同间距类型和长度的布局的随机调制通过在噪声频谱上更加均匀地扩散声能来消减如此产生的声音的音值。然而，力变化的最小化本质上并不最小化可能由回正力变化导致的振动频率。

因此，需要可以优化力变化谐波同时保留回正力变化的益处的制造方案。

技术实现要素：

提供一种用于修改轮胎中的力变化谐波的模具，所述轮胎具有由所述模具形成的胎面。所述模具包含胎面模制元件的布置。所述布置界定至少一个轮胎间距序列，所述布置包含一个或多个可移除胎面模制元件和一个或多个替代的可移除胎面模制元件中的至少一个。所述胎面模制元件选择性地被布置成实行至少一个轮胎间距序列的调整以实现所述布置的整体目标谐波分布。

在一些实施例中，多个胎面模制元件可以界定模具的总帘布层转向效应贡献。多个胎面模制元件可以包含以下各项中的至少一个：一个或多个可移除胎面模制元件，其中每个元件具有预定帘布层转向效应贡献；以及至少一个替代的可移除胎面模制元件，其具有与一个或多个可移除胎面模制元件的预定帘布层转向效应贡献不同的预定帘布层转向效应贡献。在一些实施例中，将至少一个轮胎间距序列轮胎的所测量的谐波分布与整体目标谐波分布比较。还可以将轮胎的所测量的帘布层转向效应参数与轮胎的目标帘布层转向效应参数比较，且待测量并比较的一个或多个帘布层转向效应参数包含以下各项中的至少一个：帘布层转向残留回正扭矩、帘布层转向残留横向力以及帘布层转向残留回转力。

一些实施例考虑胎面模制元件的选择性布置，其包含用至少一个替代的可移除胎面模制元件来替代一个或多个可移除胎面模制元件中的至少一个，以实行至少一个轮胎间距序列的调整和模具的所述总帘布层转向效应贡献的调整中的至少一个。

还提供一种用于在调整轮胎的模具后减弱振动频率的方法，所述轮胎具有由所述模具形成的胎面。所述方法包含提供如当前揭示的至少一个模具且形成具有由所述模具形成的胎面的至少一个轮胎。胎面模制元件可以选择性地被布置成实行至少一个轮胎间距序列的调整以实现所述布置的整体目标谐波分布。

还提供一种用于修改轮胎中的力变化谐波的系统，所述轮胎具有由模具形成的胎面。所述系统包含如当前揭示的至少一个模具。每个模具包含胎面模腔，一系列可更换的胎面模制元件沿着所述胎面模腔的至少一部分布置。选择性地布置胎面模制元件实行至少一个轮胎间距序列的调整，以实现所述布置的整体目标谐波分布。

本发明的前述和其它目标、特征以及优点将根据以下具体实施方式而变得容易清楚。

附图说明

在结合附图考虑以下具体实施方式之后本发明的性质和各种优点将变得更加清楚，在附图中相同的参考标号通篇指代相同部分，并且在附图中：

图1示出具有具有相同PRAT贡献的元件的示例性现有技术模具布置。

图2(A)和2(B)对应地示出在路拱中在右手侧行驶地区和左手侧行驶地区中的变化。

图3示出具有多个胎面模制元件的示例性轮胎模具的部分切开透视图。

图4示出用图3的模具形成的示例性轮胎的部分侧透视图。

图5示出用于在图3的模具中使用的多个胎面模制元件的示例性布置的俯视图。

图6示出如当前揭示的具有具有不相同PRAT贡献的元件的示例性模具布置。

图7和8示出图6的模具布置的示例性变化。

图9示出由如本文中当前揭示的具有修改后的元件的模具产生的轮胎的示例性样品的预测值和测量值的示例性对比测试结果。

图10示出在从70kph到40kph的滑行期间轮胎的示例性样品的示例性胎面频率谐波。

图11示出在从110kph到60kph的滑行期间轮胎的示例性样品的示例性胎面频率谐波。

图12示出如当前揭示的在示例性轮胎间距序列中观测到的谐波频谱的示例性表示。

具体实施方式

本发明涉及用于优化模制轮胎的力变化谐波的一个或多个方法、装置和系统。此类谐波优化与元件的既定变化一致实行以获得整体平均回正力。可以有意地改变元件以及元件的布置以实行模制轮胎的一个或多个帘布层转向效应参数的调整、更改和/或校正。在共同拥有且共同待决的名称为《帘布层转向效应参数的模内调整(In-Mold Adjustment of Plysteer Parameters)》的美国第PCT/US2013/073460号申请案中提供一些示例性选择性模制元件布置及其示例性作用，所述申请案的全部揭示内容通过引用结合在此。

此谐波优化的变化当前用于优化在轮胎刻纹上的胎面块尺寸的布置。一些轮胎设计者通过具有成本和其它隐含的以及明显的性能(包含至少部分可归因于一个或多个帘布层转向效应参数的性能)的折中的架构来调节回正力。其它轮胎设计者通过产生需要相当大的时间和财政投资的全新模具来调节回正力。如本文中当前揭示，模具元件可被布置成使得通过连续元件和元件图案产生的频率序列可以逐渐地减小和增加。此频率序列可以表示轮胎的振动和/或扭转特性。

本发明优化回正力变化，而非优化较高频率胎面块图案噪声。取决于回正力变化的水平，可以通过以下操作中的一个或多个来减弱或消除可能的振动影响：添加模具元件、减少模具元件、替换模具元件以及重新布置模具元件。本发明因此提供用于以某一方式修改轮胎模具的仅一部分的解决方案，所述方式并不大大影响其它性能且允许事后调节。

在宽带频谱中，总声能在广泛范围的频率上分配。在具有高峰的频谱中，声能集中在某些频率处，产生令人不愉快的发声。此问题的解决方案通常需要通过试错法来设计(例如，必须在已知振动和/或扭转特性之前设计、构建和测试胎面图案)。尽管不同的胎面图案可能产生相同量的能量，但通过每个图案实现的振动可能不同。振动特性中的差异在频谱或音值的程度中表示(即，其中所产生的声音通过单一频率及其谐波来控制的条件)。如果声能可以在更宽范围的频率上散开，那么这将减少音值。因此，即使当以算法方式推导出具有预选定振动和/或扭转特性的胎面图案时，此类胎面图案在模制时也可能需要调整。

胎面经历在胎面的至少一部分中的振动特性的频率，随后与所述表面接合(在本文中也被称作“接地面”)。如本文中所使用，轮胎接地面或轮胎“占用面积”可以包含在轮胎和轮胎作用于其上的地面之间的接触面积。考虑到“白噪声”音频频谱的产生(即，能量以相等幅值存在于所有频率处)，可以经由替换轮胎模具内的一个或多个可移除胎面模制元件来修改既定力变化(例如，经实行以获得包含帘布层转向残留回正扭矩或“PRAT”所希望的帘布层转向效应参数的那些力变化)。

在一些实施例中，可以调整至少一个元件(或元件的至少一个布置)以相对应地调整模具的总帘布层转向效应贡献。在可以对其实行调整的各种帘布层转向效应参数当中，可以通过修改轮胎模具的仅一部分来修改PRAT。PRAT是基于借助于轮胎占用面积作用于轮胎的力矩或扭矩的产生来量化轮胎的相对于滚动方向横向移动的趋势的帘布层转向效应参数。在北美和欧洲(即，右手侧行驶地区)，可接受PRAT是约-3N-m，但此参数可以根据道路类型和汽车设计而改变。在日本和其它左手侧行驶地区，可能需要正PRAT。

PRAT表示作用于轮胎的力矩或扭矩，且可以用帘布层转向残留横向力(“PRLF”)乘以轮胎的占用面积的轮胎拖距来表示。PRLF(在本文中也被称作帘布层转向残留回转力或“PRCF”)表示沿着轮胎占用面积的长度作用的合成或有效横向力。轮胎拖距是占用面积的纵向中心线与PRLF的纵向位置之间的距离。因此，如果PRAT变化，那么PRLF和轮胎拖距中的至少一个变化。

因此，如当前揭示，除非明确提及，否则PRAT的描述还可与PRLF(其还可与PRCF互换使用)和轮胎拖距互换使用。此外，PRAT、PRLF和PRCF可以各自在本文中被称作“帘布层转向效应参数”且统称为“帘布层转向效应参数”，因为每个参数都对轮胎中的帘布层转向效应的产生和控制做出贡献。

由于轮胎制造过程的缘故，直到轮胎被模制成，才可以真正地知道轮胎的PRAT、PRLF和轮胎拖距(以及因此轮胎的谐波)中的一个或多个。例如，模具可以设计有具有相同PRAT贡献的元件，如图1中所示(其中示例性元件A、B、C具有相同PRAT贡献)。其它模具(未示出)可以设计有不相同的PRAT贡献(例如，其中示例性元件A具有与示例性元件B和C的贡献不相同的PRAT贡献)。在某些情况下，在已经设计轮胎构造以结合特定的模具设计来实现既定PRAT之后，模制轮胎的PRAT仍可能偏离目标值。在不实行对轮胎构造设计的任何改变的情况下对PRAT的校正使对模具的调整成为必要。必须进行较大的模具投资，且在图案冻结之后的改变成本变得非常高，这不仅是由于所需的劳动力和材料，而且还由于在模具置换期间在轮胎生产中的损失。

尽管PRAT以及PRLF和轮胎拖距可以通过各种组件在轮胎的构造内的布置(有时被称为“轮胎构造帘布层转向效应贡献”)产生，但PRAT以及PRLF和轮胎拖距还可以通过在轮胎的胎面中形成某些特征(被称为“胎面帘布层转向效应贡献”)来产生。在轮胎占用面积内作用的所有帘布层转向效应贡献的总和在轮胎操作期间产生相对应的PRAT或PRLF。如在本文中揭示，可以实行回正模具元件以产生所需帘布层转向效应贡献(或贡献的总和)，同时减弱由此类回正导致的力变化中的固有的振动频率。

轮胎锥度还可以影响轮胎的横向跑偏的趋势，因为锥度基于轮胎的形状来量化轮胎的横向跑偏的趋势。此趋势可以影响汽车的转向性能。通常，轮胎的形状越偏锥形，轮胎显示出越大的锥度(也就是说，轮胎显示出越大的横向跑偏)。因此，还可以结合本发明考虑修改模具部分以调整锥度。

当前揭示的模具、方法和系统允许在并不有害地实行对轮胎的一个或多个其它参数(包含轮胎的帘布层转向效应参数)的任何随之而来的调整的情况下优化轮胎的扭转质量。一些实施例包含提供具有多个可移除胎面模制元件的模具，所述元件在一起界定所述模具的总帘布层转向效应贡献且优化胎面模制元件当中的谐波变化。可移除胎面模制元件(或“胎面模制元件”)可以包含各自具有预定帘布层转向效应贡献的一个或多个可移除胎面模制元件。可移除胎面模制元件还可以包含一个或多个胎面模制元件，其被选定以调制在轮胎对地表面的撞击后产生的胎面频率谐波。

为形成模制胎面，无论是作为轮胎的部分还是与轮胎分离，可移除胎面模制元件中的一个或多个可以选择性地布置在模具内以形成具有外部轮胎工作侧(在本文中也被称作胎面的“地面接合侧”)的模制胎面。胎面的轮胎工作侧包含被配置成接合地表面(轮胎作用于所述地表面)的暴露表面(即，胎面关于轮胎环状地延伸的地面接合侧)。

在本发明的一些实施例中，多个替代的可移除胎面模制元件中的一个或多个可以被设计且制造成可用于模具中以最小化通过既定力变化引发的任何振动。选定的替代胎面模制元件可以贡献于模具的总帘布层转向效应贡献和其谐波特性中的一个或两个的调整。通过置换模具内的某些胎面模制元件，避免了修改或替换整个模具的需要，所述需要是将通过设计和制造新模具实现的任何生产延迟。

通过变得可移除、可替换和/或可重新布置，胎面模制元件可以任何所希望的布置来布置且视需要添加、减少和/或置换，以调整或改变通过模具形成的轮胎的振动和/或扭转质量。类似地，通过变得可移除、可替换和/或可重新布置，胎面模制元件可以任何所希望的布置来布置且视需要添加、减少和/或置换，以调整或改变模具的总帘布层转向效应贡献(在本文中也被称作“模具的总帘布层转向效应”或“模具帘布层转向效应”)，所述模具转而模制成轮胎面且最终用于在轮胎中产生帘布层转向效应参数。可以采用所属领域的技术人员已知的任何可移除胎面模制元件。如本文中所使用，术语“替换”、“添加”、“减少”、“移除”、“重新布置”以及类似术语可互换地使用，以指代对一个或多个胎面模制元件或元件的一个或多个图案的修改。

应理解，在模具内的所有胎面模制元件在任何时间处可能具有或可能不具有相同设计。还应理解，单一胎面模制元件可以贡献于调频，或多对或多组胎面模制元件可以被组合以获得所希望的谐波响应。胎面模制元件可以被重新布置、添加、替换和/或置换作为单一元件或作为多对或多组元件。任何对或组都可以被修改为一对或一组，或所述对或组可以通过在所述对或组内的一个或多个元件的子站来修改。元件的任何布置(包含元件的各对和各组)可以形成轮胎间距序列的全部或部分，所述轮胎间距序列可以被修改以得到目标谐波响应。轮胎间距序列的修改取消修改或置换整个模具的需要，同时还保留模制轮胎的其它性能标准(包含但不限于目标帘布层转向效应参数)。

在本文中考虑的任何模具中，一个或多个胎面模制元件可被布置成阵列以界定用于形成模制胎面的胎面膜腔，无论是在轮胎模具中还是在胎面模具中。所述阵列沿着胎面模腔的长度(即，在胎面的长度方向上)延伸以界定胎面的长度。胎面模制元件可以结合一个或多个设计，所述设计可能细微地或大大地不同。例如，可以在阵列内使用且选择性地布置以不同方式设计的胎面模制元件，以控制在轮胎操作期间通过轮胎产生的振动。例如，以不同方式设计的胎面模制元件中的每一个可以包含用于形成不同的胎面空隙特征的不同组件，或可以产生用于控制振动产生的不同间距。

应理解，可移除胎面模制元件可以至少部分延伸跨越模具的胎面膜腔的整个宽度，以形成胎面的地面接合侧的至少一部分。当部分延伸跨越胎面的宽度时，胎面模制元件中的至少一些可以横向相邻的布置并排布置以形成胎面的整个宽度。胎面模制元件中的一个或多个可以包括轮胎间距序列，所述轮胎间距序列在选定变化的帘布层转向效应贡献的胎面模制元件以用于模具中时调制由模具产生的轮胎的胎面频率谐波。因此，模具可以包含界定模具的总帘布层转向效应贡献的一个或多个可移除胎面模制元件。在这样做时，胎面模制元件中的至少一个具有非零帘布层转向效应贡献(即，帘布层转向效应贡献大于或小于零)。应理解，多个胎面模制元件可以包含两个或两个以上不同的胎面模制元件设计，所述设计各自具有不同的帘布层转向效应贡献。还应理解，多个胎面模制元件中的每一和每个胎面模制元件可能都不具有帘布层转向效应贡献，因为多个胎面模制元件中的一个或多个可能不具有帘布层转向效应贡献(即，零帘布层转向效应贡献)。

在一些实施例中，胎面模制元件可以包含预选定或预定量的以不同方式设计且可更换的胎面模制元件，其具有不同的帘布层转向效应贡献。在特定实施例中，选定设计和替代的设计可以具有绝对值相等的相反帘布层转向效应贡献。例如，如果选定和替代的设计中的一个具有PRAT值X，那么相反PRAT贡献是-X(或X乘以负1)。因此如果胎面模制元件具有-1.0牛顿-米(N-m)的PRAT贡献，那么相反的PRAT贡献将等于1.0N-m。

为提供在每个帘布层转向效应参数方向中的可调整性，且因此提供在轮胎间距序列中的可调整性，用模具提供的多个可移除胎面模制元件可以包含等量的选定设计的一个或多个可移除胎面元件以及替代设计的一个或多个可移除胎面元件，所述元件中的每一个都是可互换的。在此类实施例中，模具包含选定设计的胎面模制元件与替代设计的替代胎面模制元件的1:1比值。以此方式，模具的总帘布层转向效应贡献连同轮胎间距序列可以通过调整选定和替代设计的胎面模制元件的比值来控制。例如，当用替代设计的胎面模制元件替换所述设计的所有胎面模制元件时，可以将总帘布层转向效应贡献调整到在可调整范围内的初始或最终极限，或调整到在所述范围内的任何值。通过调整轮胎间距序列，可以同样地将所得胎面频率谐波调整到在可调整范围内的上限和下限，以及其间的任何值。应理解，任何其它设计的另外替代的胎面模制元件还可以被用作选定设计的胎面模制元件或形成多个胎面模制元件的另一设计的任何其它胎面模制元件的替代。

本发明考虑测量由轮胎在对地表面的撞击后显示出的谐波分布。将所测量的谐波分布与整体目标谐波分布比较。所述测量和比较揭示模具的轮胎间距序列是否需要调整。

在一些实施例中，测量所形成的轮胎的一个或多个帘布层转向效应参数且将其与轮胎的目标帘布层转向效应参数比较。待测量且比较的一个或多个帘布层转向效应参数包含PRAT、PRLF和PRCF中的至少一个。所述测量和比较揭示模具的总帘布层转向效应贡献是否需要调整以形成具有所测量的帘布层转向效应参数的轮胎，从而更加接近地实现所希望的、既定的和/或目标帘布层转向效应参数值。

在一些实施例中，当轮胎沿着地表面滚动时，可以测量轮胎的胎面频率谐波和帘布层转向效应参数中的至少一个。可以确定在测量值与既定用于轮胎的目标值之间的大致差异。因此，当轮胎在操作期间滚动时，可以间歇地或连续地测量轮胎的胎面频率谐波和帘布层转向效应参数中的至少一个。在这样做时，可以确定，轮胎面的仅围绕轮胎的圆周的一部分产生与轮胎的一个或多个目标值不同的值。作为响应，胎面膜腔的仅某一部分的轮胎间距序列和帘布层转向效应贡献中的至少一个可以通过在其中置换特定的胎面模制元件来改变。

当确定谐波分布具有与相对应的目标值不同的值(即，大于或小于值的目标范围)时，调整轮胎间距序列可以包含用具有不同轮胎力贡献的至少一个其它胎面模制元件替换一个或多个胎面模制元件(例如，当在使用期间由轮胎产生的振动超出轮胎的目标最大振动阈值或平均振动阈值时)。如果确定由轮胎产生的总振动大致或近似等于轮胎的目标振动水平或目标平均振动水平，和/或可用或预选定胎面模制元件的任何替换将不改进所测量的谐波分布，那么不执行替换。

一旦与由模具的总帘布层转向效应的调整导致的回正力中的变化一致来调整模具的总轮胎间距序列，那么可以通过使用经调整模具形成轮胎来形成随后的轮胎。考虑由回正力中的变化导致的振动的模具的调整并不会不利地影响通过此类变化实现的性能改进。

现在参考图式，其中相同的数字表示相同的元件，轮胎可以被设计成显示所希望的性能特性。在此类特性当中的是轮胎的朝向道路中心线跑偏以抵抗形成于道路中的拱部的趋势，由此允许轮胎沿直线滚动。如在图2(A)和2(B)中对应地示出，路拱在右手侧行驶地区(例如，法国、德国、韩国、美国等)和左手侧行驶地区(例如，澳大利亚、日本、英国等)中不同。汽车的直行转弯是汽车性能的相关安全性特征。汽车制造商已经对容许漂移的量建立限制。因此，在轮胎设计中，预测漂移或横向跑偏(即，当轮胎沿着所希望的路径滚动时漂移或侧向跑偏)可以是设计特征。

横向漂移或跑偏可以通过在轮胎的制造期间调整轮胎中的一个或多个帘布层转向效应参数来调整。为实现轮胎中的所希望的帘布层转向效应参数，且更具体地说，在轮胎操作期间在任何给定时间处在轮胎占用面积中的所希望的帘布层转向效应参数，模具可以设计有目标或既定总帘布层转向效应贡献。在轮胎占用面积内作用的所有帘布层转向效应贡献的总和在轮胎操作期间产生相对应的PRAT或PRLF。

另外参考图3，提供具有形成胎面膜腔14的多个胎面模制元件12的示例性轮胎模具10。在轮胎模具中，胎面膜腔形成轮胎模腔16的一部分，所述轮胎模腔被配置成还接纳轮胎的其它部分、使其它部分成形以及形成其它部分，例如相反的轮胎侧壁。图1的模具10用于根据当前揭示的方法形成示例性轮胎，例如图4中示出的轮胎40。

轮胎40包含具有地面接合外侧44的胎面42，所述地面接合外侧具有地面接合表面46。通过用轮胎40模制，胎面42和地面接合侧44具有环状地围绕轮胎延伸的长度。应注意，图3中示出的模具10包含纵向凹槽形成部件30，其在胎面膜腔16的长度方向上延伸以用于在轮胎面42中形成示例性纵向凹槽48，如图4中示出。应理解，胎面42可以在不脱离本发明的范围的情况下显示出多个配置中的任一个。

举例而言，模具10示出为分段式模具，其中模具空腔通过在模具打开和闭合操作期间可径向移动的许多模具区段18形成。然而，可以采用任何已知的模具类型。例如，模具可以包括具有相反半部的蛤壳型模具，其中所述相反半部在模具打开和闭合操作期间相对于轮胎轴向平移。应理解，模具10可以替代地形成胎面模具，所述胎面模具可以模制具有线性或环状地延伸的长度的胎面。由此，胎面膜腔可以在没有被配置成接纳轮胎的其它部分的其它模腔部分的情况下存在。

因为胎面膜腔形成胎面的阴面或凸面(relief)，所以当描述或界定与胎面膜腔有关的模具特征时，应理解，可以描述或界定与通过本文中所描述的任何模具形成的胎面或轮胎有关的相对应的胎面特征。此外，胎面的长度、宽度和深度方向与胎面膜腔的对应的长度、宽度和深度方向彼此相对应。例如，胎面的长度或纵向方向沿着胎面的长度平行于胎面的横向中心线而延伸。例如，当将胎面模制成环形轮胎时，长度方向可以是周向的，或当用平坦的胎面模具模制胎面时，长度方向可以是线性的。胎面的宽度方向沿着胎面的宽度相对于胎面的长度方向或长度横向延伸。胎面的深度方向延伸贯穿胎面厚度。长度、宽度和深度方向延伸，使得每个方向垂直于另一个方向。

胎面模制元件布置在模具内以形成胎面膜腔的长度，且因此形成胎面的长度。在一些实施例中，胎面模制元件布置在沿着胎面膜腔的长度且在胎面膜腔的长度方向上延伸的一个或多个阵列。例如，参考图3，多个示例性胎面模制元件12布置在一对阵列20中。每个阵列在胎面膜腔14的长度方向L₁₄上且实际上在模制胎面的长度方向L₁₄上延伸。阵列20可沿着分模线PL分离。

参考图3，例如，胎面模制元件12可以在胎面膜腔14的纵向方向L₁₄上移位。在其它实施例中，胎面模制元件12可以在胎面膜腔的纵向方向L₁₄上对准，使得所述对的每个胎面模制部件的整个长度与另一个胎面模制部件横向相邻。换句话说，胎面模制元件的横向相邻阵列可以纵向对准。

还应理解，可以设计多个胎面模制元件，使得一个或多个胎面模制元件被横向布置成延伸跨越胎面膜腔的整个宽度以模制胎面的整个宽度。例如，参考图3，每个胎面模制元件具有宽度W₁₂，使得多个胎面模制元件12形成许多对横向相邻的胎面模制元件。每个此类对包含布置成与另一胎面模制元件横向相邻的胎面模制元件以共同地延伸跨越胎面膜腔14的整个宽度W₁₄，以用于形成相对应的胎面的整个宽度。两个或两个以上横向相邻的胎面模制元件可以被配置成延伸跨越胎面膜腔的整个宽度以用于形成胎面的整个宽度。此外，延伸跨越胎面膜腔的整个宽度的两个或两个以上胎面模制元件的横向布置可以包含相同设计的或两个或两个以上不同设计的胎面模制元件。

例如，布置在模具中的两个或两个以上胎面模制元件中的每一个可以具有相同的帘布层转向效应贡献，或可以具有不同的帘布层转向效应贡献。因此，应理解，横向相邻的胎面模制元件或阵列的纵向或长度对准可以改变。通过在相邻胎面模制元件的纵向或长度对准中的此类既定变化引发的任何振动可以在之后优化，而不损害通过此类既定变化获得的模具的目标帘布层转向效应贡献。例如，可以调整在横向相邻的胎面模制元件的纵向和/或长度对准中的变化的程度。

可与另一胎面模制元件互换的具有不同的帘布层转向效应贡献的胎面模制元件在本文中被称作替代的胎面模制元件。应理解，可以提供超过一个替代的胎面模制元件设计，使得不同的替代的胎面模制元件设计中的每一个具有不同的可互换的帘布层转向效应贡献。参考图3，例如，多个胎面模制元件包含第一设计12_1A、12_1B的一个或多个选定可移除胎面模制元件、第二设计12_2A、12_2B的一个或多个选定可移除胎面模制元件以及替代设计12_XA、12_XB的一个或多个替代的胎面模制元件。

如本文中所使用，替代的胎面模制元件还可以指代可与另一胎面模制元件互换且具有不同胎面频率谐波贡献的胎面模制元件。替代的胎面模制元件可以并入在一个或多个轮胎间距序列中。具有此频率贡献的替代的胎面模制元件还可以具有与替代的胎面模制元件可与之互换的胎面模制元件不同的帘布层转向效应贡献。

因此，可以据称，胎面模制元件12_1A形成一对胎面模制元件12_1A、12_1B中的一个，且替代的胎面模制元件12_XA形成一对替代的胎面模制元件12_XA、12_XB中的一个。每个对中的胎面模制元件可并排布置以延伸跨越胎面膜腔的至少部分宽度或大体整个宽度，以形成胎面的地面接合侧的宽度至少一部分。由此，每个替代的胎面模制元件12_XA、12_XB可与在每个相对应的阵列20中的相对应的可移除胎面模制元件12_1A、12_1B互换。因此，因为用替代的胎面模制元件替换可移除胎面模制元件(或反之)改变模具的总帘布层转向效应贡献，所以应理解，选定和替代的设计提供不同的帘布层转向效应贡献。例如，选定和替代的设计中的一个具有非零帘布层转向效应贡献，而另一个可以具有任何其它非零或零帘布层转向效应贡献。在另一个实例中，替代的设计可以具有预定帘布层转向效应贡献，所述预定帘布层转向效应贡献具有与被替换的设计的预定帘布层转向效应贡献相等的绝对值。

可以结合图5进一步描述总模具帘布层转向效应贡献的调整。参考图5，示出在模具内重复的胎面模制元件12的图案化布置。元件的图案形成具有第一设计的可移除胎面模制元件12₁、第二设计的可移除胎面模制元件12₂以及替代设计的替代的胎面模制元件12_X的单一阵列或系列20。至少元件12₁和12₂提供不同的帘布层转向效应贡献，其中替代的胎面模制元件12_X可与可移除胎面模制元件12₁互换。因此，为改变总帘布层转向效应贡献，胎面模制元件12₁、12_X中的一个可以用另一个来替换。

图5中的布置的可移除胎面模制元件12₁可以用替代的胎面模制元件12_X替换，以改变模具的总帘布层转向效应贡献。应理解，可以提供可移除胎面模制元件12₁的各自具有不同帘布层转向效应贡献的多个替代设计，以另外改变模具的总帘布层转向效应贡献。此外，还可以提供第二设计的可移除胎面模制元件12₂的一个或多个替代设计，以为模具提供另外的帘布层转向效应参数可调整性。

应注意，图5中示出的元件包含多个胎面模制元件，其具有等量的选定可移除和替代的胎面模制元件12₁、12_X。如本文所论述，当选定可移除和替代的胎面模制元件具有相反的帘布层转向效应贡献时，这促进在相反方向上相等地调整与模具的总帘布层转向效应贡献有关的帘布层转向效应参数(即，增加和减小总帘布层转向效应参数)。

应理解，在胎面模制元件中可以采用产生帘布层转向效应贡献且因此实现替代设计的任何方式。例如，帘布层转向效应贡献可以通过将横向凹槽添加到模制胎面来产生。横向凹槽具有纵向延伸部分或完全跨越胎面的宽度的长度。横向凹槽在横向方向上与垂直于胎面的长度或纵向方向延伸的虚线成任何角度而纵向延伸。由此，所述虚线界定胎面的宽度方向。应了解，任意的一个或多个胎面模制元件都可以被配置成形成此横向凹槽。确切地说，胎面模制元件包含横向凹槽形成部件以实现此目的。横向凹槽形成部件形成待形成的凹槽的阴面或凸面，其中胎面模制元件正如横向凹槽相对于胎面布置一样而相对于胎面膜腔布置。

可以通过改变横向凹槽的各种特征且因此改变沿着一个或多个胎面模制元件布置的相关特征来控制帘布层转向效应参数。例如，可以增加或减小横向凹槽长度，和/或可以改变横向凹槽位置。在另一个实例中，可以通过改变界定横向凹槽的宽度的一对侧面(所述对侧面也称为“第一”和“第二”侧面)中的任一侧面的斜率或倾角来控制帘布层转向效应参数。因为每个侧面包含一个或多个侧壁，所以改变任一侧的斜率或倾角改变相对应的凹槽侧壁的斜率或倾角。如此改变的倾角可以从虚参考线测得，所述虚参考线在胎面厚度的深度方向上且垂直于胎面的长度方向和宽度方向两者而延伸。因此，关于模具，这通过改变形成横向凹槽模制部件的宽度的一对相反侧面中的任一相对应的侧面来实现。

应理解，胎面模制元件设计可以按需要在任何所希望的帘布层转向效应参数值上有所不同。例如，继续参考图5，可移除胎面模制元件12₁的帘布层转向效应贡献的值可以与替代的胎面模制元件12_X的帘布层转向效应贡献相反。

在其它示例性实施例中，可以通过改变横向凹槽(或其界定凹槽的宽度的任一侧)沿着胎面的宽度横向延伸的方向来控制帘布层转向效应参数。因此，可以通过改变任意的一个或多个横向凹槽与虚参考线偏离的角度来控制帘布层转向效应参数，所述虚参考线在胎面的宽度方向上延伸(即，其中虚参考线垂直于胎面的纵向方向和深度方向而延伸)。

实例：

如图1中所示提供具有示例性元件A、B、C的第一模具(或“参照物”)，所述元件具有相同PRAT贡献。因此，ABCACB的PRAT＝-3N-m，其中每个元件贡献大致-3N-m。如图6中示出提供第二模具，其中A元件被相同数目的在-8N-m处的A^-元件和在+2N-m处的A⁺元件置换。与参照物相比，A⁺和A^-元件被设计为±6°Psi 3。B和C元件各自贡献-3N-m。因此，A^-BCA⁺CB的PRAT＝-3N-m。

因此，尽管两个示例性模具都具有相同PRAT，但第二模具可以容易地改变以获得所希望的PRAT值。可以构造另外的A⁺和A^-元件以准许一系列组合。应理解，模具并不限于在本文中示出的三个元件，且选定元件的PRAT(和其它帘布层转向效应)贡献并不限于本文中提供的值。作为举例提供此类组合和值以说明可以在不损害生产能力的情况下容易地修改现有模具。可以贯穿模具的生命周期做出更改以获得一个或多个所希望的帘布层转向效应参数，例如PRAT。

实例：

图6的模具布置的示例性改变在图7中示出。为实行全正PRAT调整，在-8N-m处的示例性元件A^-被在+2N-m处的示例性元件A⁺置换。B和C元件各自贡献-3N-m。因此，A⁺BCA⁺CB的PRAT＝-1.3N-m。

实例：

图6的模具布置的另一示例性改变在图8中示出。为实行全负PRAT调整，在+2N-m处的示例性元件A⁺被相同数目的在-8N-m处的示例性A^-元件置换。B和C元件各自贡献-3N-m。因此，A^-BCA^-CB的PRAT＝-4.7N-m。

因此，具有不同帘布层转向效应贡献的胎面模制元件可以彼此更换以调整或改变模具的总帘布层转向效应贡献。此类更换(或添加、减少或替换)可以仅沿着模具的一部分实行。在这样做时，尽管应了解超过一个胎面模制元件可以置换单一胎面模制元件，但单一胎面模制元件也可以置换不同设计的单一胎面模制元件。在调整轮胎中的帘布层转向效应参数的方法中，模具的总帘布层转向效应贡献可以视需要增加或减小以达到模具的总帘布层转向效应，以获得轮胎的帘布层转向效应参数值，所述帘布层转向效应参数值等于、大致等于或以其它方式接近地表示轮胎的目标或既定帘布层转向效应参数值。

所展示的在元件的布置中实现某些性能参数(包含帘布层转向效应参数)的变化将整体平均回正力“调节”到所希望的目标值。如以下的实例中示出，可以识别出且修改模具的一部分(或仅修改其一部分)以展示可互换模具元件的变化性，以及在调整模具的帘布层转向效应贡献时选择性地改变这些元件以调整整体谐波分布的效果。

实例：

使用不同的帘布层转向效应贡献的元件A、B和C产生示例性模具的五(5)种理想和最坏情况再分配。产生具有以下布置的轮胎，其中A元件被修改以实行对模具的调整，且所述修改表示相对于参照物约±6°：

·G＝参照物(元件ABC)

·A＝元件A-BC(因此，A^-置换A)

·B＝50A-、50％A+、具有最佳布置的BC

·C＝50％A-、50％A+、具有最坏布置的BC(例如，所有正元件在一侧上且所有负元件在另一侧上)

·D＝元件A+BC(因此，A⁺置换A)

·E＝50％A+、50％A-，具有最佳布置的BC

所有样本的轮胎尺寸都是245/50R20，且参考轮胎根据现有硫化规范而硫化。其余的轮胎被硫化成准许对单一模具的调整(即，改变元件中的一个或多个)。设计对比测试计划以用于观察若干轮胎性能参数，包含低速均匀性(LSU)、凸轮跑偏(CAMPULL)、高速均匀性(HSU)、滑行噪声(例如，从70到40kph和从110到60kph)和主观噪声。

参考图9，所测量的CAMPULL值示出各种轮胎样品的预测和测量PRAT值(以N-m为单位)之间的紧密相关性。参考图10，对于滑行#1(即，从70kph到40kph的滑行)，在测试频带中未检测到问题。参考图11，对于滑行#2(即，110kph到60kph)，轮胎A示出可能不可听的可能的低频谐波问题，如通过箭头1指示。并且，对于轮胎C(与最坏布置相对应)，可能的谐波问题示出为通过箭头2和2'示出。

关于主观噪声等级，观察在表1中示出的参数。因为在轮胎A中未呈现谐波问题，所以仅提供关于参照物G和其比较样品B、C、D和E的数据。

表1

表2示出LSU平均值(尤其是径向力变化(VRCC)和横向力变化(VLCC))、HSU、滑行噪声和主观噪声的对比测试结果。

表2

在此实例中揭示：所得HSU和滑行噪声值证实与用于实现模具的所希望的总帘布层转向效应贡献的对元件的调整一致来优化模具元件的布局的益处。例如，可以产生基于DIRAC脉冲的时间信号且在接地面中的回正力的相对位置处围绕轮胎放置所述时间信号，所述时间信号具有与回正力中的变化成比例的振幅。随后优化此时间信号以最小化轮胎中的回正力的变化的振动影响的谐波。如图12中所说明，观察如本文中所描述的最好和最坏情况布置的前15个谐波的谐波频谱。因为在元件(即，间距)中产生变化，所以现在可以将间距布置成考虑扭转振动且减弱胎面噪声。

在此考虑了可以基于通过选定胎面模制元件产生的振动的轮胎的优选特性来修改轮胎间距序列。因此有可能减少如通过轮胎的频谱显示的噪声产生峰的振幅，且在宽频带上分布此能量(即，以接近“白噪声”)。因此，在围绕轮胎的圆周前进时，可以将间距划分序列选择性地布置成减弱可归因于间距振动的谐振。元件A可以与元件B不同，且某一图案可以与相邻图案不同。例如，相邻图案可以在每个图案中的元件的数目上和/或在每个图案中的元件的布置有所不同。图案可以包含一个或多个可移除胎面模制元件和替代的可移除胎面模制元件中的至少一个。每个图案可以包含以下各项中的至少一个：其中一个元件与相邻元件等效的至少一个图案；其中一个元件与相邻元件不同的至少一个图案；以及与相邻图案不同的至少一个图案。

在用于力变化谐波的模内调整的系统中，可以在具有由模具形成的胎面的轮胎中调整一个或多个帘布层转向效应参数(和/或其它性能参数)。此系统可以包含如当前揭示的至少一个模具，其中每个此类模具具有胎面模腔，一系列可互换的胎面模制元件沿着所述胎面模腔的至少一部分布置。用至少一个替代的可移除胎面模制元件替换至少一个或多个可移除胎面模制元件可以实行模具的总帘布层转向效应贡献和/或模具中的元件的轮胎间距序列的调整。在此系统中，任何选定可移除胎面模制元件都可与一个或多个未选定的替代可移除元件互换。此系统可以包含其处具有模具的一个或多个模具站以用于执行当前揭示的方法。并入有多个模具站的系统可以组合当前揭示的模具和方法与其它多种模具和模制方法。此组合可以增强生产能力同时实行如本文中当前教示的模具调整。

如本文中当前描述的模具修改在此之前将指示模具复杂性和相关联的时间和财政成本。本发明提供一种可修改模具、方法和系统，其中仅需要调整现有模具的部分来实现整体所希望的谐波分布。当此类参数需要与声学性能中的调整在一起调整或除声学性能中的调整之外进行调整时，这可以在不牺牲必需的帘布层转向效应参数和不引发新模具的投资的情况下达成。本发明的一些实施例包含形成具有由模具形成的胎面的轮胎。在此类实施例中，可以通过在轮胎模具中模制轮胎来形成轮胎。这样做，胎面在附接到轮胎时被模制。应理解，可以采用形成且模制轮胎的任何方法。例如，由一层或多层加固件和未硫化橡胶(其可以是天然的和/或合成的)形成的生胎可以放置在轮胎模具内。生胎可以包含围绕轮胎的外周环状地布置的胎面材料。一旦放置在轮胎模具内，就加热模具且将生胎置于压力下以将各种层结合在一起且形成最后的硫化轮胎。

在其它实施例中，形成轮胎可以通过在包括胎面模具的模具中模制胎面来执行。模制胎面随后例如在例如形成翻新轮胎时用于形成轮胎。当形成翻新轮胎时，将胎面结合到预硫化轮胎胎体。可以采用形成翻新轮胎的任何已知方法。例如，可以将粘合剂层或缓冲胶(其包括任何天然或合成橡胶)涂覆到胎面和轮胎胎体之间的界面，且可以将组合件放置到硫化包膜中且放置在真空下。随后可将包封的组合件放置在硫化容器(例如热压罐)内且在压力下加热，以将胎面结合到轮胎胎体且由此形成翻新轮胎。只要轮胎的至少一个胎面部分被模制，就可以通过形成轮胎的任何已知方法形成轮胎。应理解，轮胎可以时任何已知轮胎，无论此类轮胎是充气的还是非充气轮胎。

模具可以是用于形成模制轮胎的任何类型的轮胎模具。模具还可以是用于形成模制胎面的任何类型的胎面模具。例如，胎面模具可以包含翻新模具以形成模制胎面以供稍后在制造翻新轮胎时使用。形成于胎面模具中的胎面可以形成任何胎面，包含在相反端之间在长度方向上延伸的胎面条带。

本发明考虑通过用至少一个替代的可移除胎面模制元件来替换一个或多个可移除胎面模制元件，来在模具的总帘布层转向效应贡献的调整后减弱振动频率。所述至少一个替代的可移除胎面模制元件可以具有与被替换的每个可移除胎面模制元件的帘布层转向效应贡献不同的帘布层转向效应贡献。为控制帘布层转向效应，可以采用具有不同的帘布层转向效应贡献的可移除胎面模制元件。以此方式，当轮胎的帘布层转向效应参数足够偏离轮胎的目标帘布层转向效应参数特性时，可以按需要且根据任何已知方法调整模具的总帘布层转向效应贡献。相对应地调整模具的轮胎间距序列以最小化轮胎的回正力中的变化的振动影响的谐波。各种谐波权重和最优分布标准可以用于确保可经受检验的布置，例如在轮胎制造中隐含的振动处的低谐波。

本文中所揭示的尺寸和值不应理解为严格地限制于所叙述的精确数值。实际上，除非另外规定，否则每个此类尺寸均意在意指所叙述的值和围绕所述值的功能上等效的范围两者。例如，揭示为“40mm”的尺寸意在意指“约40mm”。并且，本文中所揭示的尺寸和值不限于指定计量单位。例如，以英制单位表示的尺寸应理解为包含公制和其它单位的等效尺寸(例如，揭示为“1英寸”的尺寸意在意指“2.5cm”的等效尺寸)。

如本文中所使用，术语“方法”或“过程”是指可以在不脱离本发明的范围的情况下以与所示出的排序不同的排序执行的一个或多个步骤。并且，一些步骤可以是任选的且可以省略。步骤的任何顺序都是示例性的，并且不意图将本文中所描述的方法限制到任何特定顺序，也不意图排除添加步骤、省略步骤、重复步骤、或同时执行步骤。如本文中所使用，术语“方法”或“过程”可以包含至少通过一个电子或基于计算机的设备执行的一个或多个步骤，所述设备具有用于执行实施所述步骤的指令的处理器。

术语“一”和词语的单数形式应理解为包含相同词语的复数形式，以使得所述术语意指提供一个或多个某物。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换地使用。描述为“在a与b之间”的范围包括“a”和“b”的值。

除非明确排除或以其它方式限制，否则本文中所引用的每个文件(包含任何交叉参考或相关专利或申请案)均以全文引用的方式并入本文中。任何文件的引用均不承认其为本文中所揭示或所主张的任何发明的现有技术，或其单独或与任何其它参考文件组合教示、表明或揭示任何此类发明。此外，在此文件中的术语的任何意义或定义与以引用方式并入的文件中的相同术语的任何意义或定义冲突的情况下，应以在此文件中赋予所述术语的意义或定义为准。

尽管已经说明和描述了所揭示设备的特定实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以作出各种改变、添加和修改。因此，除了在所附权利要求书中所阐述的内容之外，不应该对本发明的范围上施加限制。