专利名称：用于设计硫化模具和包括监测轮胎状态指示器的轮胎的方法
技术领域：
本发明涉及用于设计模具或轮胎的方法。
背景技术：
第一种已知轮胎包括具有雕刻件的胎面。雕刻件包括多个雕刻元件，例如沟槽、凹槽或刻痕。当滚动时，轮胎发出由雕刻件与地面的相互作用而产生的滚动噪声。如果雕刻件由周期性花纹形成，滚动噪声包括由于花纹与地面的周期性相互作用而造成的颤噪成分。因此，为了使滚动噪声达到最小，胎面雕刻件通常包括多个分离的周向部分。每个周向部分具有的花纹选自多个不同的、通常三个或四个花纹的组。因此，雕刻件由这些花纹的非周期性排列形成，从而避免轮胎的颤噪。第二种已知轮胎包括具有可听式磨损指示器的胎面。这些磨损指示器分布在胎面上，从而在超过预定磨损阈值时发出特征噪声。特征噪声通常随预定分布而变化。然而，将第二种轮胎的可听式磨损指示器引入第一种轮胎造成的问题是第一种轮胎的雕刻件与第二种轮胎的雕刻件的可听式磨损指示器的预定分布的相容性。这是因为，如果磨损指示器位于与雕刻元件相同的位置处(例如两个花纹之间的接合部或刻痕)，磨损指示器不发出任何噪声，因此不能检测磨损。如果维持预定分布，难以或甚至不可能根据经验设计出磨损指示器不位于与雕刻元件相同位置处的轮胎。如果设置磨损指示器从而避开这些雕刻元件的位置，则不能维持预定分布。在该情况下，磨损指示器不发出特征噪声并因此不能检测轮胎磨损。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于简单设计的模具和包括可听式磨损指示器的轮胎的方法。为此，本发明提出一种用于设计包括至少一个可听式磨损指示器的轮胎固化模具的方法，方法包括如下步骤A至D:A-限定初始群，所述初始群包括至少一个模具模型，所述模具模型具有至少一个与所述磨损指示器相关的特征，B-形成修改群，所述修改群包括至少一个模具模型，所述模具模型具有通过修改所述初始群的至少一个模具模型的至少一个特征而产生的至少一个与所述磨损指示器相关的特征，C-基于评价群的每个模具模型的至少一个特征确定所述评价群中的每个模具模型的至少一个性能指示器，所述评价群包括所述修改群的至少一个模具模型，D-基于一个或多个所述性能指示器来选择所述评价群的一个或多个模具模型。根据本发明的方法可以用于优选以自动化方式生成模具模型的群，并且能够通过使用性能指示器进行简单检查，从而确定与所选择的模具模型的磨损指示器相关的辨别特征是否满足预定性能条件。因此容易检查所选择的模具模型是否可以用于制造这样的轮胎，在所述轮胎中一个或多个可听式磨损指示器具有所需分布并且发出表征轮胎磨损的噪声。根据本发明的方法可以使用遗传算法。因此，在步骤B中，使用的修改运算符模拟了辨别特征的组合和/或突变的生物学现象。在一个变型中，根据本发明的方法可以使用启发型或无启发型的其他算法。在这些情况下，在步骤B的过程中，修改运算符是随机的或半随机的。此外，根据本发明的方法可以用于极迅速地选择满足预定性能条件的模具模型。这是因为，由于在常规个人计算机上使用计算机程序，通常可以在小于两分钟的时间内选择模具模型。在该情况下，所有步骤通过自动化方法执行。在一个变型中，一个或多个步骤通过自动化方法执行。在一个实施方案中，每个磨损指示器包括发音腔体，所述发音腔体的形状使得当超过预定径向磨损阈值时，所述发音腔体沿径向朝向轮胎的外部打开，并且所述发音腔体的形状使得在其通过轮胎的接地面在地面上经过时，以气密方式被地面封闭。如果轮胎的磨损超过被认为是警告阈值的磨损阈值，一个或多个发音腔体在胎面上出现。这些腔体具有的特定形状赋予其发音性质；换言之，这些腔体在磨损轮胎的滚动过程中产生特征噪声。这是因为腔体的形状使得以基本上气密方式被地面封闭，因此在其通过轮胎的接地面在地面上经过时暂时捕获空气。由于接地面中的轮胎变形，捕获在腔体中的空气被压缩，然后当胎面停止与轮胎后方的地面接触时突然膨胀离开接地面，因此导致腔体打开。所述空气的膨胀持续数毫秒或约数毫秒，产生特别由腔体的形状和体积确定的明显噪声，有时被称为撕撕噪声或抽吸噪声。因此仅当轮胎的磨损超过一定阈值时才产生的所述特征噪声形成可听式磨损指示器。因此，即使驾驶员不定期目检其轮胎的表面情况，如果当其驾驶时听到该特征撕撕声就能够得知其轮胎的过度磨损。优选地，这样确定发音腔体的形状和体积，使得由腔体穿过接地面而产生的噪声的频率和强度允许驾驶员从车辆乘客舱能够听到该噪声。也可以使用一个或多个滚动噪声检测扩音器检测这种撕撕声，所述滚动噪声检测扩音器连接至适于检测滚动噪声中的撕撕声的计算机并且通知驾驶员其轮胎磨损。由于仅当空气在腔体中压缩然后膨胀同时离开腔体时才出现这种撕撕现象，重要的是腔体在其经过接地面时以基本上气密方式被地面封闭。这是因为腔体顶部被地面覆盖，而与外部空气流体连通的横向沟槽不是发音腔体，因为包含在其中的空气不被压缩。特别地，通常由沟槽网络形成的现有技术轮胎的胎面雕刻件也是这种情况，不同腔体通过所述沟槽彼此连通并与外部空气连通。相似地，尺寸过大使其在经过接地面时难以被地面完全覆盖的腔体，例如长度大于接地面长度的腔体，不能形成本发明所追求的发音腔体。选择性地，与可听式磨损指示器相关的每个特征选自包括如下的组:至少一个与磨损指示器的数量相关的特征；至少一个与腔体的总体积相关的特征，当达到预定径向磨损阈值时限定每个发音腔体的体积；至少一个与磨损指示器的周向分布相关的特征；和至少一个与每个磨损指示器的尺寸相关的特征。上文限定的组可以用于这样限定磨损指示器的特征，使得磨损指示器是可听式的并且可被引入轮胎。与磨损指示器的周向分布相关的特征和与每个磨损指示器的几何形状相关的特征使得有可能保证每个腔体在经过接地面时以基本上气密方式被地面封闭，并且例如由向腔体打开或穿过腔体的雕刻元件保持不打开。与磨损指示器的周向分布相关的特征和与磨损指示器的数量相关的特征使得有可能保证由一组磨损指示器发出的特征噪声与在磨损检测过程中寻找的噪声相符。与磨损指示器的数量相关的特征和与腔体的总体积相关的特征使得有可能保证可以检测特征噪声。低于预定体积，由磨损指示器发出的特征噪声所具有的频谱级(亦即频率强度)不足以允许其显著区别于寄生基本频率分量，所述寄生基本频率分量例如对应于发动机和与发动机相关的传输系统的噪声。根据本发明的方法的其他任选特征:-与周向分布相关的特征包括磨损指示器的平均分布和至少一个磨损指示器的参考设置角度。在一个变型中，磨损指示器可以以预定的不规则分布而分布。在该情况下，与周向分布相关的特征包括至少一个磨损指示器的设置角度。-每个磨损指示器包括两个肋部，所述肋部排列在轮胎中的凹槽的底部，并且与尺寸相关的特征包括每个磨损指示器的每个肋部在周向方向上测得的厚度。有利地，基于发音腔体的总体积来确定一个或多个性能指示器。特征噪声的频谱级(亦即频率强度)随着腔体体积的增加而增加。因此，轮胎磨损检测随着腔体体积的增加而变得更加可靠。因此，目的是优选获得腔体总体积最大化的模具。每个磨损指示器包括两个肋部，所述肋部排列在轮胎中的凹槽的底部，并且基于每个肋部和模具模型的至少一个预定区域之间的至少一个贯通指示器确定一个或多个性能指示器，所述预定区域被称为禁止区域。模具的禁止区域使得如果肋部位于这些禁止区域中，腔体例如由于空气的泄露而不充当发音腔体。因此，目的是优选获得模具模型的每个肋部和禁止区域之间的贯通最小化或甚至为零的模具。在一个实施方案中，在评价群的每个模具模型中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带确定在每个肋部和每个禁止区域之间的至少一个贯通指示器。然后限定每个条带的每个禁止区域，因此限定每个凹槽的每个禁止区域。因此，并不是确定轮胎的一组轴向尺寸的每个贯通指示器，而是确定具有更小轴向尺寸的每个条带的每个指示器。在该实施方案中，禁止区域在周向方向上具有更小的尺寸，使得该方法特别在设置磨损指示器方面更加灵活。因此选择满足预定性能条件的模具模型的速度得以改进。可以限定任何数量的周向条带。根据模具模型，每个条带可以具有恒定或固定的轴向尺寸。由于每个条带由两个周向边缘限定，所述边缘可以平行于周向方向或者可以沿着之字路径或正弦路径延伸。此外，根据模具模型，条带可以具有相同的轴向尺寸或对于任何给定的角位置的多个轴向尺寸。
根据所述方法的其他任选特征:-模具模型包括多个独立基模，所述独立基模用于模制轮胎的独立周向部分，并且禁止区域包括每个基模的两个端部区域。这是因为端部区域易碎，并且因此必须避免将磨损指示器的肋部铸造元件放置在每个基模的周向端部区域附近。-禁止区域包括其中穿过雕刻元件的模制叶片的区域，使得在其通过轮胎的接地面在地面上经过时，位于轮胎的相应禁止区域中的发音腔体不以气密方式被地面封闭。这是因为该轮胎的雕刻元件会导致空气从发音腔体泄露，这会阻止包含在该腔体中的空气的压缩和随后的膨胀。然而，如下区域不构成禁止区域，所述区域包括连接两个腔体的雕刻元件，所述两个腔体的排列方式使得这些腔体在其通过轮胎的接地面在地面上经过时以大致气密的方式基本上同时被地面封闭。有利地，轮胎包括法定磨损指示器，并且基于至少一个发音腔体中的至少一个法定磨损指示器的至少一个包含物的指示器来确定一个或多个性能指示器。如果法定磨损指示器包括在腔体中，根据预定阈值，其可以充当腔体的一个肋部，并且将腔体分离成两个连续的腔体。一方面，这导致了磨损指示器的预定分布被配合，而另一方面，这导致腔体总体积的增加。因此，目的是优选获得发音腔体中包含的法定磨损指示器最小化或甚至为零的模具。优选地，在模具模型中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带确定在每个发音腔体的每个法定磨损指示器的至少一个包含物的指示器。因此，并不是确定轮胎整个宽度的每个包含物的指示器，而是确定每个条带的每个指示器。这使得该方法特别在设置磨损指示器方面更加灵活。因此选择满足预定性能条件的模具模型的速度得以改进。在一个实施方案中，每个磨损指示器包括肋部，所述肋部从轮胎的周向凹槽的底部沿径向延伸并排列，从而当超过轮胎预定径向磨损阈值时，在其通过轮胎的接地面在地面上经过时，与地面接触。肋部不一定形成腔体，但是一旦达到轮胎的磨损阈值，足以在轮胎的滚动过程中造成特征噪声。本发明人假设该噪声由至少两个以协同方式作用的不同物理现象产生。一方面，一旦达到磨损阈值，由肋部在地面上的撞击产生噪声。另一方面，一旦达到磨损阈值，当轮胎在地面上滚动时，由于轮胎和轮胎穿入其中的空气之间的可观的相对速度，可以在肋部上游的凹槽中形成空气塞。因此，当该空气塞和肋部之间的空间通过轮胎的接地面在地面上经过时，空气暂时捕获在所述空间中。由于接地面中的轮胎变形，当胎面停止与轮胎后方的地面接触时，捕获在该空间中的空气被压缩并在离开接地面时突然膨胀。由于肋部的数量较少，轮胎及其模具的设计也更加简单，因为每个磨损指示器不形成封闭的腔体，因此不必避免将肋部设置在叶片穿过其中的禁止区域中。优选地，肋部排列的方式使得无论轮胎上的磨损，单个凹槽的两个周向连续的肋部和凹槽本身限定了空间，当两个肋部通过轮胎的接地面在地面上经过时，所述空间保持空气流通。任选地，与可听式磨损指示器相关的每个特征选自包括如下的组:至少一个与磨损指示器的数量相关的特征，至少一个与磨损指示器的周向分布相关的特征和至少一个与每个磨损指示器的尺寸相关的特征。根据本发明的方法的其他任选特征:-与周向分布相关的特征包括磨损指示器的平均分布和至少一个磨损指示器的参考设置角度。-与尺寸相关的特征包括每个磨损指示器的每个肋部在周向方向上测得的厚度。有利地，基于每个肋部和模具模型的至少一个预定区域之间的至少一个贯通指示器确定一个或多个性能指示器，所述预定区域被称为禁止区域。模具的禁止区域使得:如果肋部位于这些禁止区域中，腔体会具有模制缺陷并且因此当其撞击地面时不能产生足够的噪声。因此，目的是优选获得模具模型的每个肋部和禁止区域之间的贯通最小化或甚至为零的模具。在一个实施方案中，在每个模具模型中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带确定在每个肋部和每个禁止区域之间的至少一个贯通指示器。根据所述方法的另一个任选特征，模具模型包括多个独立基模，所述独立基模用于模制轮胎的独立周向部分，并且禁止区域包括每个基模的两个端部区域。有利地，轮胎包括法定磨损指示器，并且基于至少一个法定磨损指示器被肋部覆盖的至少一个覆盖指示器确定一个或多个性能指示器。目的是优选获得法定磨损指示器被肋部覆盖最小化或甚至为零的模具。优选地，在评价群的每个模具模型中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带确定每个法定磨损指示器被每个肋部覆盖的至少一个覆盖指示器。任选地，如果模具中的每个性能指示器满足与所述性能指示器相关的预定性能条件时，选择评价群的每个模具模型。有利地，如果轮胎包括N个凹槽，其中N>1，并且包括沿周向平均分布的多组磨损指示器，每组磨损指示器基本上彼此沿轴向对齐，如果在该模型中，对于每组，至少一定数量NI的贯通指示器满足与所述贯通指示器相关的预定性能条件，选择评价群的每个模具模型，其中N〈N1。表述“沿周向平均分布的一组磨损指示器”表示该组的每个磨损指示器位于离该组的相邻磨损指示器的基本上相同的角距离处，无论磨损指示器是否排列在相同的凹槽中。换言之，当成对考虑时，平均分布的组具有相同的角差。如果仅存在单组，该单组被认为是沿周向平均分布。这是因为，在该情况下相邻组由该组本身形成。对于每组，因此有可能消除与禁止区域显示出贯通的最大值为N-Nl个磨损指示器。这改进了选择性能指示器满足预定性能条件的模具模型的方法的灵活性和速度。优选地，在步骤A之后和步骤B之前，对初始群的模具模型进行分类，并选择部分初始群。这避免了必须用如下模具模型进行至后续步骤，所述模具模型假设不能用于生成具有满足一组预定性能条件的指示器的模具模型。有利地，只要每个指示器不满足预定性能条件，则重复步骤B和C，从而生成新群，所述新群被评价群的至少一个模具模型的至少一个特征的至少一个变化修改而形成新初始群。通过逐次迭代来使得程序继续，从而使得每个评价群的每个模具模型的辨别特征收敛至其一个或多个指示器满足相关预定性能条件的模具模型。优选地，对评价群的模具模型进行分类，并且选择部分评价群，所选择的部分评价群之后形成至少部分新初始群。这避免了必须用如下评价群的模具模型进行至后续迭代，所述评价群假设不能用于生成具有满足一组预定性能条件的指示器的模具模型。有利地，初始群和/或修改群和/或评价群的每个模型的每个特征满足至少一个预定限制条件。这避免了必须限定或生成包括异常特征的模具模型。因此促进了根据本发明的方法的收敛。由于模具是轮胎的阴体，因此轮胎是模具的阳体，也有可能通过向包括至少一个可听式磨损指示器的轮胎施加步骤A至D从而使用本发明。因此本发明还提出一种用于设计包括至少一个可听式磨损指示器的轮胎的方法，所述方法包括如下步骤A至D:A-限定初始群，所述初始群包括至少一个轮胎模型，所述轮胎模型具有至少一个与磨损指示器相关的特征，B-生成修改群，所述修改群包括至少一个轮胎模型，所述轮胎模型具有通过修改初始群的至少一个轮胎模型的至少一个特征而产生的至少一个与磨损指示器相关的特征，C-基于评价群的每个轮胎模型的至少一个特征确定评价群的每个轮胎模型的至少一个性能指示器，所述评价群包括修改群的至少一个轮胎模型，D-基于一个或多个性能指示器选择评价群的一个或多个轮胎模型。本发明还涉及一种计算机程序，其包括代码指令，当在电脑上运行所述程序时，所述代码指令能够执行上述方法之一的步骤。本发明还提出一种数据记录媒体，其包括记录形式的上述程序。本发明提出上述程序在能够下载所述程序的远程通讯网络上的条款。本发明提出一种用于制造轮胎固化模具的方法，其中使用上述模具设计方法，并且由所选择的模型之一制成所述模具。本发明提出一种用于制造轮胎固化模具的方法，其中使用上述轮胎设计方法，从所选择的轮胎之一推断所述模具，并且制成所述模具。本发明提出一种轮胎固化模具，使用上述模具制造方法之一制造所述模具。本发明提出一种用于制造轮胎的方法，其中使用上述模具制造方法之一制造模具，并在所述模具中固化胎坯。本发明提出一种轮胎，使用上述轮胎制造方法制造所述轮胎。
本发明将通过如下说明更容易理解，所述说明仅以实施例的形式提供并且参考附图，其中:-图1显示了根据第一个实施方案的包括可听式磨损指示器的新轮胎的胎面；-图2显示了磨损状态下的图1中的轮胎的胎面；-图3显示了图1中的轮胎的胎面的细节；
-图4显示了图1中的轮胎的固化模具，所述固化模具使用根据本发明的第一个实施方案的方法设计；-图5是与图3相似的示意图，显示了设置可听式磨损指示器的禁止区域；-图6显示了不具有可听式磨损指示器的图1中的轮胎的固化模具；-图7至9显示了与在图1中的轮胎中设置可听式磨损指示器不相容的禁止区域；-图10至12显示了与在图1中的轮胎中设定可听式磨损指示器不相容的设置法定磨损指示器的区域；-图13是根据本发明的第一个实施方案的方法的示意图；-图14显示了初始群的多个模具的排列图；-图15是修改初始群的模具的步骤的示意图；-图16显示了评价群的多个模具的排列图；-图17显示了使用根据本发明的第一个实施方案的方法设计的模具；-图18显示了根据第二个实施方案的包括可听式磨损指示器的新轮胎的胎面；-图19显示了磨损状态下的图18中的轮胎的胎面；-图20显示了图18中的轮胎的固化模具，所述固化模具使用根据本发明的第二个实施方案的方法设计；-图21显示了根据第三个实施方案的包括可听式磨损指示器的新轮胎的胎面；-图22是在穿过磨损状态下的图21中的轮胎胎面凹槽的平面中呈现的轴向截面示意图；-图23显示了图21中的轮胎的固化模具，所述固化模具使用根据本发明的第三个实施方案的方法设计；和-图24显示了根据第四个实施方案的包括可听式磨损指示器的新轮胎的胎面。
具体实施例方式图1和2显示了根据第一个实施方案的轮胎，由大体由附图标记10表示。轮胎10包括基本上圆柱状的胎面12，所述胎面12的外表面13具有雕刻元件14。特别地，胎面12包括两个平行的周向凹槽16，当轮胎10崭新时，所述周向凹槽16在轮胎表面中形成并且具有预定深度。例如，对于客车轮胎，这些凹槽16的深度为约8mm，对于重型货物车辆轮胎，这些凹槽16的深度为约14至25mm。轮胎10还包括可听式磨损指示器18。每个可听式磨损指示器18包括两个肋部20，所述肋部20排列在凹槽16的底部并且相对于凹槽16横向延伸。当轮胎崭新时，肋部20的高度是预先确定的。例如，这些肋部的高度基本上等于1.6mm。每个凹槽16包括四个沿着每个凹槽16沿周向平均分布的磨损指示器18，每个凹槽的两个磨损指示器18基本上沿轴向对齐。两个基本上沿轴向对齐的磨损指示器形成一组磨损指示器。因此，胎面12总共具有四组(每组两个)可听式磨损指示器18，构成总共八个磨损指示器18。在一个变型中，轮胎可以具有I至16组磨损指示器18。由凹槽16和两个相邻肋部20限定的体积形成腔体22，所述腔体22沿径向朝向轮胎10外部打开。当轮胎10崭新时，如图1中所示，肋部20的高度小于凹槽16的深度，因此两个相邻腔体22构成位于肋部20上方的流体连通通道。因此，即使当胎面12与地面接触时，地面不完全密封腔体22，因为肋部20的顶部不与地面接触。在该情况下，各个相邻腔体22通过收缩沟槽彼此流体连通，所述收缩沟槽通过肋部的顶部和覆盖腔体22的地面限定。图2显示了使用状态下的图1中的轮胎10，其中胎面12逐渐磨损从而损失数毫米(约5mm)其径向厚度。在该情况下，图2中所示的轮胎10的胎面12上的磨损为约6毫米，换言之大于当轮胎崭新时肋部20的顶部与表面13之间的距离。由于这种明显磨损，肋部20的顶部位于与表面13的相同水平。因此每个腔体22的开口由胎面12上形成的基本平坦轮廓限定，并且腔体22明显且彼此分开。每个腔体22具有对应于两个相邻肋部20之间的周向距离的约10至50毫米的长度，和小于或等于肋部18的初始高度的深度。因此腔体22的总体积大于或等于2cm3，或优选5cm3。由于每个腔体20的开口由基本平坦轮廓限定，其在滚动过程中可以被平坦光滑地面完全且不透气地密封。换言之，当轮胎10磨损时，每个腔体22的形状使得在其通过轮胎10的接地面在地面上经过时，以基本上气密方式被地面封闭。在轮胎的胎面10的表面上形成的这种类型的腔体20被称为“发音腔体”，所述腔体20—方面沿径向朝向轮胎外部打开，另一方面其形状使得在其通过接地面经过时被不透气地封闭。在根据本发明的第一个实施方案的轮胎中，这种类型的发音腔体仅当轮胎的磨损超过预定径向磨损阈值时才出现，并且在低于该阈值，特别是当轮胎崭新时不存在。当轮胎滚动时，给定的发音腔体22依次占据相对于轮胎在地面上的接地面的上游位置(其中发音腔体22打开)，然后占据接地面中的位置(其中发音腔体22由于被地面覆盖而封闭)，最后占据相对于轮胎在地面上的接地面的下游位置(其中发音腔体22再次打开并且不再被地面覆盖)。换言之，对于给定的腔体，轮胎的旋转导致空气进入腔体，当腔体被地面封闭在接地面中时包含在腔体中的空气的压缩，然后当腔体通过胎面12离开地面而打开时包含在腔体中的空气的膨胀。这种进入、压缩和膨胀的连续步骤产生由包含在腔体中的压缩空气的膨胀而造成的特征噪声，有时被称为撕撕噪声或抽吸噪声。本发明要解决的问题是设计具有可听式磨损指示器(例如图1和2中的轮胎的磨损指示器)的轮胎的固化模具的问题。显然，设计方法并不限于图1和2的轮胎的固化模具的设计。图3显示了图1和2中的轮胎的胎面12的放大图。胎面12被两个胎肩24、26限定。胎肩24、26与凹槽16 —起限定周向橡胶条带28A-28C。在该情况下，条带28A由胎肩24和一个凹槽16沿轴向限定，条带28B由凹槽16限定，条带28C由另一凹槽16和胎肩26限定。每个条带28A、28B、28C具有各自的雕刻元件30A、30B、30C。每个雕刻元件30A、30C具有各自的次级凹槽16A、16C，所述次级凹槽16A、16C以大致周向方向延伸并且在胎面12的橡胶中形成。每个雕刻元件30A、30C具有各自的以大致轴向方向从每个次级凹槽16A、16C延伸的雕刻元件。
胎面还具有法定磨损指示器38，所述法定磨损指示器38设在每个凹槽的16A、16C底部。每个法定磨损指示器38包括肋部40，当轮胎10崭新时，所述肋部40的高度小于每个凹槽16A、16C的深度。因此，当胎面12的磨损超过对应于深度为1.6mm的凹槽的预定阈值(被称为法定阈值)时，肋部40与胎面12的表面齐平。因此磨损指示器38也被称为法定磨损指示器。例如，图3中的胎面12被划分成周向部分。每个周向部分具有由雕刻元件形成的花纹。每个雕刻元件花纹属于至少三个不同的花纹的组。在该情况下，所述组由花纹A’、B’、C’和U’组成。在图3中，两个周向相邻部分由在胎肩24、26之间延伸的虚线限定。周向部分沿周向以预定顺序彼此跟随，从而避免上述颤噪现象。轮胎10的固化模具100示意性地显示于图4中。固化模具100是基本上围绕轴线X旋转的实体，并且具有多个独立径向扇区S1-S8，所述独立径向扇区S1-S8围绕轴线X沿周向分布在基本上相等的角宽上。在该情况下，模具100包括八个扇区S1-S8。每个扇区S1-S8包括多个用于模制胎面12的基模。每个扇区S1-S8的模具基模选自至少四个独立基模的组。在该情况下，所述组由A、B、C和U型基模组成。每个基模A、B、C和U可以分别用于模制每个周向部分A’、B’、C’和U’。基模A、B和C带有分别用于模制轮胎10的周向部分A’、B’和C’的花纹的元件。基模U带有用于模制周向部分U的元件，包括用于模制法定磨损指示器38的元件38’。每个基模A、B、C和U包括两个周向端部，所述两个周向端部与两个周向相邻基模形成接合部。在图4中，两个基模之间的接合部以实线显示。某些基模包括用于模制磨损指示器18的元件18’，包括用于模制每个肋部20的元件20’。模具100包括称为禁止区域的预定区域ZI，由于上述原因，其中必须不设置用于模制磨损指示器18的元件18’，特别是用于模制肋部20的元件20’。模具100的每个基模包括两个禁止区域ZI，其在该情况下为基模的两个端部区域。每个基模的每个禁止端部区域具有基本上等于2mm的周向长度。因此，在两个基模的接合部处，禁止区域具有基本上等于4_的周向长度。在图4中，区域ZI为灰色。图5显示了轮胎10的禁止区域ZI’，对应于模具的区域ZI。在一个变型中，禁止区域ZI还包括其中穿过用于模制雕刻元件的叶片的区域，使得在其通过轮胎的接地面在地面上经过时，位于所述区域中的腔体不以气密方式被地面封闭。模具100还包括区域ZTUL，所述区域ZTUL包括用于模制磨损指示器38的元件38’，也由于上述原因，其中必须不设置用于模制磨损指示器18的元件18’，特别是用于模制肋部20的元件20’。本发明提出设计模具同时保证模制元件18’不位于禁止区域ZI中并且没有磨损指示器38位于由所述模具制造的轮胎的腔体22中。图6显示了与图4的模具100相同的模具100’，但是没有用于模制轮胎10的磨损指示器18的元件18。图7是模具100’的展开示意图，其中白色部分表示禁止区域ZI的位置。相反地，黑色部分表示许可区域ZA的位置，其中可以加入用于模制磨损指示器18的元件18’。图8是虚构模具100”的展开示意图，所述虚构模具100”仅包括用于模制磨损指示器18的元件18’。在该示意图中，白色部分表示用于模制肋部20的元件20’的位置。在该情况下，元件20，.I至20，.16相同。最后，图9显示了通过模具100’和100”的叠加形成的模具100，”。应注意用于肋部20’.3、20’.6、20’.8、20’.12和20’.16的元件20’叠加在某些禁止区域ZI上，使得不可能用模具100’ ’ ’制造轮胎10。图10是模具100’的展开示意图，其中白色部分表示用于模制磨损指示器38的元件38 ’的位置。图11是虚拟模具100 ”的展开示意图，其中白色部分表示用于模制磨损指示器18 (在该情况下为腔体22)的元件18’的位置。最后，图12显示了模具100’和100”的叠加。应注意模具100’的所有白色部分叠加在模具100”的黑色部分上。因此模具100’”满足没有磨损指示器38位于腔体22中的条件。下文将描述用于设计根据本发明的第一个实施方案的图4的模具的方法，所述方法以通用方式显示于图13中。步骤A:列举初始群在第一步骤200中，列举初始群PP1，包括预定数量的个体(在该情况下为模具模型Pi)。初始群PPl的每个模具模型Pi的特征在于辨别特征。该初始群PPl被称为总群。总群PPl随机生成并且包括二十个模具模型。辨别特征包括与磨损指示器的数量相关的特征(在该情况下为一组磨损指示器18的总数量NTUS)，与发音腔体的总体积相关的特征(在该情况下为发音腔体22的总体积VTUS)，与磨损指示器的周向分布相关的特征(在该情况下 为一组磨损指示器18的平均分布和一组磨损指示器18之一的参考位置a TUS)，和与每个磨损指示器的尺寸相关的特征(在该情况下为限定发音腔体22的每个肋部20的周向方向上的厚度ETUS)。每个辨别特征满足至少一个由所需特征噪声限定的预定限制条件。在该实施例中，每个辨别特征属于一个限制条件范围。在该情况下，NTUS € [6 ；9]、VTUS € [Ocm3 ；20cm3]、a TUS e
和 ETUS € [4mm ;6mm]。下表I显示了每个模具模型Pi的“遗传型”，亦即总群PPl的每个模具模型Pi的辨别特征。
权利要求
1.一种用于设计轮胎(10)的固化模具(100)的方法，所述轮胎(10)包括至少一个可听式磨损指示器(18)，其特征在于，它包括以下步骤A至D: -A -限定初始群(PP)，所述初始群(PP)包括至少一个模具模型(Pi )，所述模具模型(Pi)具有至少一个与所述磨损指示器(18)相关的特征(VTUS、NTUS、a TUS、ETUS)， -B -生成修改群(PF)，所述修改群(PF)包括至少一个模具模型(Fi )，所述模具模型(Fi)具有通过修改所述初始群(PP)的至少一个模具模型(Pi)的至少一个特征(VTUS、NTUS, a TUS、ETUS)而产生的至少一个与所述磨损指示器(18)相关的特征(VTUS、NTUS,aTUS、ETUS), -C-基于评价群(PEl)的每个模具模型的至少一个特征(VTUS、NTUS、a TUS、ETUS)来确定所述评价群(PEl)的每个模具模型(Ei)的至少一个性能指示器(NTUS、VTUS, LJ1、LTUL)，所述评价群(PEl)包括所述修改群(PF)的至少一个模具模型(Fi)， -D -基于所述一个 或多个性能指示器(NTUS、VTUS, LJ1、LTUL)选择所述评价群(PEl)的一个或多个模具模型(Ei)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中每个磨损指示器(18)包括发音腔体(22)，所述发音腔体(22)的形状使得当超过预定径向磨损阈值时，所述发音腔体(22)沿径向朝向所述轮胎(10)的外部打开，并且所述发音腔体(22)的形状使得在其通过所述轮胎(10)的接地面在地面上经过时，以气密方式被地面封闭。
3.根据权利要求2所述的方法，其中与所述可听式磨损指示器(18)相关的每个特征(VTUS、NTUS, a TUS、ETUS)选自包括如下的组:至少一个与磨损指示器(NTUS)的数量相关的特征；至少一个与所述腔体(VTUS)的总体积相关的特征，当达到所述预定径向磨损阈值时限定每个发音腔体(22)的体积；至少一个与所述磨损指示器(a TUS)的周向分布相关的特征；和至少一个与每个磨损指示器(ETUS)的尺寸相关的特征。
4.根据权利要求3所述的方法，其中与所述周向分布相关的所述特征包括所述磨损指示器的平均分布和至少一个磨损指示器的参考设置角度(a TUS)。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中每个磨损指示器(18)包括两个肋部(20)，所述肋部(20)排列在所述轮胎中的凹槽(16)的底部，并且与所述尺寸相关的所述特征包括每个磨损指示器(18)的每个肋部(20)在周向方向上测得的厚度(ETUS)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中基于所述发音腔体(22)的总体积(VTUS)确定所述一个或多个性能指示器(NTUS、VTUS, LJI, LTUDo
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中每个磨损指示器(18)包括两个肋部(20)，所述肋部(20)设在所述轮胎(10)中的凹槽(16)的底部，并且基于每个肋部(20)和所述模具模型(100)的至少一个预定区域(ZI)之间的至少一个贯通指示器(LJI)确定所述一个或多个性能指示器(NTUS、VTUS、LJ1、LTUL)，所述预定区域(ZI)被称为禁止区域。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述评价群(PEl)的每个模具模型(Ei)中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带(B1-B3)确定在每个肋部(20)和每个禁止区域(ZI)之间的至少一个贯通指示器。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述模具模型(100)包括多个独立基模(A、B、C、U)，所述独立基模(A、B、C、U)用于模制所述轮胎(10)的独立周向部分(A’、B’、C’、U’)，并且所述禁止区域(ZI)包括每个基模(A、B、C、U)的两个端部区域。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述禁止区域(ZI)包括其中穿过雕刻元件(30A-30C)的模制叶片的区域，使得在其通过所述轮胎(10)的接地面在地面上经过时，位于所述轮胎(10)的相应禁止区域(ZI’)中的发音腔体(22)不以气密方式被地面封闭。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的方法，其中所述轮胎(10)包括法定磨损指示器(38)，并且基于至少一个发音腔体(22)中的至少一个法定磨损指示器(38)的至少一个包含物指示器(LTUL)确定所述一个或多个性能指示器(NTUS、VTUS、LJ1、LTUL)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述模具模型中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带(B1-B3)确定在每个发音腔体(22)的每个法定磨损指示器(38)的至少一个包含物指不器。
13.根据权利要求1所述的方法，其中每个磨损指示器包括肋部(20)，所述肋部(20)从所述轮胎(10)的周向凹槽(16)的底部沿径向延伸并排列，从而当超过所述轮胎(10)预定径向磨损阈值时，在其通过所述轮胎(10)的所述接地面在地面上经过时，与地面接触。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述肋部(20)排列的方式使得无论所述轮胎上的磨损为多少，相同凹槽(16)的两个周向连续的肋部(20)和凹槽(16)本身限定了空间，当所述两个肋部(20)通过所述轮胎(10)的所述接地面在地面上经过时，所述空间保持空气流通。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中与所述可听式磨损指示器(18)相关的每个特征(NTUS、a TUS、ETUS)选自包括如下的组:至少一个与所述磨损指示器(NTUS)的数量相关的特征，至少一个与所述磨损指示器(a TUS)的周向分布相关的特征和至少一个与每个磨损指示器(ETUS)的尺寸相关的特征。
16.根据权利要求15所述的方法，其中与所述周向分布相关的所述特征包括所述磨损指示器的平均分布和至少一个磨损指示器的参考设置角度(a TUS)。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中与所述尺寸相关的所述特征包括每个磨损指示器(18)的每个肋部(20)在周向方向上测得的厚度(ETUS)。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中基于每个肋部(20)和所述模具模型(100)的至少一个预定区域(ZI)之间的至少一个贯通指示器(LJI)确定所述一个或多个性能指示器(NTUS、LJ1、LTUL)，所述预定区域(ZI)被称为禁止区域。
19.根据权利要求18所述的方法，其中在每个模具模型中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带(B1-B3)确定在每个肋部(20)和每个禁止区域(ZI)之间的至少一个贯通指示器。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中所述模具模型(100)包括多个独立基模(A、B、C、U)，所述独立基模(A、B、C、U)用于模制所述轮胎(10)的独立周向部分(A’、B’、C’、U’)，并且所述禁止区域(ZI)包括每个基模(A、B、C、U)的两个端部区域。
21.根据权利要求13至20任一项所述的方法，其中所述轮胎(10)包括法定磨损指示器(38)，并且基于至少一个法定磨损指示器(38)与肋部(20)的至少一个重叠指示器(LTUL)确定所述一个或多个性能指示器(NTUS、LJ1、LTUL)。
22.根据权利要求21所述的方法，其中在所述评价群(PEl)的每个模具模型(Ei)中确定多个轴向相邻的周向条带，并且针对每个条带(B1-B3)确定在每个法定磨损指示器(38)和每个肋部(20)之间的至少一个重叠指示器。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中如果在该模型中，每个性能指示器(NTUS、VTUS, LJ1、LTUL)满足与所述性能指示器(NTUS、VTUS, LJ1、LTUL)相关的预定性能条件，选择所述评价群(PEl)的每个模具模型(Ei)。
24.根据权利要求23和根据权利要求7或18所述的方法，其中所述轮胎包括N个凹槽(16)，其中N>1，并且包括沿周向平均分布的多组磨损指示器(18)，每组磨损指示器(18)基本上彼此沿轴向对齐，如果在该模型中，对于每组，至少一定数量NI的贯通指示器(LJIp)满足与所述贯通指示器(LJIp)相关的预定性能条件，选择所述评价群(PEl)的每个模具模型(Ei)，其中 N〈N1。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤A之后和步骤B之前，对所述初始群(PP)的模具模型(Pi)进行分类，并选择部分所述初始群(PP’)。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，只要每个指示器不满足预定性能条件，则重复步骤B和C，从而生成新群(PEn)，所述新群(PEn)被所述评价群(PE1、PE2、PEk)的至少一个模具模型(Ei)的至少一个特征(VTUS、NTUS、a TUS,ETUS)的至少一个变化修改而形成新初始群。
27.根据权利要求26所述的方法，其中对所述评价群(PEl、PE2、PEk)的所述模具模型(Ei)进行分类，并且选择部分所述评价群(PE1’、PE2’)，所选择的所述评价群(PE1、PE2)的所述部分(ΡΕΓ、ΡΕ2’)之后形成至少部分所述新初始群。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述初始群和/或所述修改群和/或所述评价群的每个模型的每个特征(VTUS、NTUS、a TUS、ETUS)满足至少一个预定限制条件。
29.一种用于设计轮胎(10)的方法，所述轮胎(10)包括至少一个可听式磨损指示器(18)，其特征在于所述方法包括如下步骤A至D: -A-限定初始群，所述初始群包括至少一个轮胎模型，所述轮胎模型具有至少一个与所述磨损指示器(18)相关的特征(VTUS、NTUS, a TUS、ETUS), -B-生成修改群，所述修改群包括至少一个轮胎模型，所述轮胎模型具有通过修改所述初始群的至少一个轮胎模型的至少一个特征(VTUS、NTUS、a TUS、ETUS)而产生的至少一个与所述磨损指示器(18)相关的特征(VTUS、NTUS、a TUS, ETUS), -C-基于评价群的每个轮胎模型的至少一个特征(VTUS、NTUS、a TUS、ETUS)确定所述评价群的每个轮胎模型的至少一个性能指示器(NTUS、VTUS、LJ1、LTUL)，所述评价群包括所述修改群的至少一个轮胎模型， -D-基于所述一个或多个性能指示器选择所述评价群的一个或多个轮胎模型。
30.一种计算机程序，其特征在于其包括代码指令，当在电脑上运行所述程序时，所述代码指令能够执行前述任一种方法的步骤。
31.一种数据记录媒体，其包括记录形式的根据前述权利要求所述的程序。
32.一种用于制造轮胎的固化模具(100)的方法，其特征在于使用根据权利要求1至28任一项所述的方法，并且由所选择的模型之一制成所述模具。
33.一种用于制造模具(100)的方法，其特征在于使用根据权利要求29所述的方法，从所选择的轮胎之一推断所述模具，并且制成所述模具。
34.一种轮胎的固化模具(100)，其特征在于使用根据权利要求32或33所述的方法制造所述模具。
35.一种用于制造轮胎的方法，其特征在于使用根据权利要求32或33所述的方法制造模具(100)，并在所述模具(100)中固化胎坯。
36.一种轮胎，其特征 在于使用根据权利要求35所述的方法制造所述轮胎。
全文摘要
本发明涉及一种对轮胎的固化模具的设计方法，所述轮胎包括至少一个可听式磨损指示器，所述方法包括如下步骤(200-210)限定初始群，所述初始群包括模具模型，所述模具模型具有至少一个与所述磨损指示器相关的特征；生成修改群，所述修改群包括模具模型，所述模具模型具有通过修改所述初始群的至少一个模具模型的至少一个特征而获得的至少一个与所述磨损指示器相关的特征；根据评价群的每个模具模型的至少一个特征确定所述评价群的每个模具模型的至少一个性能指示器，所述评价群包括所述修改群的至少一个模具模型；根据一个或多个性能指示器来选择所述评价群的一个或多个模具模型。
文档编号G06F17/50GK103154951SQ201180048192
公开日2013年6月12日 申请日期2011年10月6日 优先权日2010年10月8日
发明者D·莫尼耶, A·帕蒂勒 申请人:米其林集团总公司, 米其林研究和技术股份有限公司