KR101966029B1 - 밸런싱 디바이스, 균일성 디바이스 및 이들을 이용하기 위한 방법 - Google Patents

밸런싱 디바이스, 균일성 디바이스 및 이들을 이용하기 위한 방법 Download PDF

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로렌스 제이. 로슨
로버트 리스
베리 에이. 클라크
도날드 지. 스트레이티프
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안드로이드 인더스트리즈 엘엘씨
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Abstract

밸런싱 디바이스(10b), 균일성 디바이스(10b) 및 밸런싱 디바이스(10b)와 균일성 디바이스(10u)를 포함하는 장치(10", 10"")가 개시된다. 밸런싱 디바이스(10b) 및 균일성 디바이스(10u)의 각각은 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b', 114a) 또는 3개 이상의 에어 스프링 부재(114ub)를 포함한다. 방법이 또한 개시된다.

Description

밸런싱 디바이스, 균일성 디바이스 및 이들을 이용하기 위한 방법 {BALANCING DEVICE, UNIFORMITY DEVICE AND METHODS FOR UTILIZING THE SAME}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 그 개시내용이 본 출원의 개시내용의 부분인 것으로 고려되고 본 명세서에 그대로 참조로서 합체되어 있는 2013년 7월 11일 출원된 미국 가출원 제61/845,053호의 우선권을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 밸런싱 디바이스(balancing devices), 균일성 디바이스(uniformity devices) 및 이들을 이용하기 위한 방법에 관한 것이다.
다수의 단계로 타이어-휠 조립체를 조립하는 것이 당 기술 분야에 공지되어 있다. 일반적으로, 이러한 단계를 수행하는 종래의 방법론은 상당한 자본 투자 및 인간 감시를 필요로 한다.
본 발명은 타이어-휠 조립체를 조립하는 것에 기여하는 간단한 시스템 및 방법을 설명함으로써 종래 기술과 연계된 결점을 극복한다.
본 발명의 일 태양은 장치를 제공한다. 장치는 밸런싱 디바이스 및 연산 자원를 포함한다. 밸런싱 디바이스는 작업편의 불균형을 결정한다. 밸런싱 디바이스는 하부 작업편 결합부를 포함한다. 연산 자원는 하나 이상의 통신 도관에 의해 하부 작업편 결합부에 통신적으로 결합된다. 하부 작업편 결합부는 기단부 및 말단부와 기단부와 말단부 사이로 연장하는 세장형 본체를 갖는 중앙 샤프트를 포함한다. 하부 작업편 결합부는 모터를 포함한다. 중앙 샤프트의 기단부는 모터에 연결된다. 하부 작업편 결합부는 중앙 샤프트의 말단부에 연결된 반경방향 조작 가능 작업편 결합척(작업편 접촉척)을 포함한다. 하부 작업편 결합부는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 포함한다.
몇몇 예에서, 작업편의 불균형에 관한 정보는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서에 의해 제공되고, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서에 의해 생성된 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 신호의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산된다. 신호의 적어도 하나의 그룹은 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호의 그룹, 또는 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 힘 신호를 갖는 2개 이상의 힘 신호의 그룹을 포함한다. 적어도 2개의 축의 모든 축은 동일한 원점을 공유하고 서로 직교한다.
몇몇 구현예에서, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관에 의해 적어도 하나의 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 통신된다. 하나 이상의 통신 도관은 적어도 하나의 다축 트랜스듀서의 적어도 2개의 축의 축의 양에 동일한 복수의 신호 통신 채널을 포함한다.
몇몇 경우에, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서를 포함한다. 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 2개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 예에서, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서를 포함한다. 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 3개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 구현예에서, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 모터를 수용하는 모터 하우징으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서를 포함하고, 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 6개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 경우에, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 모터를 수용하는 모터 하우징으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서를 포함한다. 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 9개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 예에서, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관에 의해 적어도 하나의 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 통신되는 작업편의 외측 평면 및 작업편의 내측 평면의 각각에 대한 작업편의 불균형의 유닛당 전압을 표현하는 전압 이득이다. 불균형의 유닛당 전압은 확률적으로 측정되고 계산된다.
몇몇 구현예에서, 작업편의 불균형에 관한 정보는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서에 의해 제공되고, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서에 의해 생성된 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 신호의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산되고, 신호의 적어도 하나의 그룹은 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호의 그룹 및 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 힘 신호를 갖는 2개 이상의 힘 신호의 그룹을 포함하고, 적어도 2개의 축의 모든 축은 동일한 원점을 공유하고 서로 직교한다.
몇몇 경우에, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관에 의해 적어도 하나의 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 통신된다. 하나 이상의 통신 도관은 적어도 하나의 다축 트랜스듀서의 적어도 2개의 축의 축의 양에 동일한 복수의 신호 조합 채널을 포함한다.
몇몇 예에서, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서를 포함하고, 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 2개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 구현예에서, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서를 포함하고, 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 3개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 경우에, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 모터를 수용하는 모터 하우징으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서를 포함하고, 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 6개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 예에서, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서는 모터를 수용하는 모터 하우징으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서를 포함하고, 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 9개의 신호 통신 채널을 포함하도록 적어도 하나의 다축 트랜스듀서를 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 경우에, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관에 의해 적어도 하나의 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 통신되는 작업편의 외측 평면 및 작업편의 내측 평면의 각각에 대한 작업편의 불균형의 유닛당 전압을 표현하는 전압 이득이다. 불균형의 유닛당 전압은 확률적으로 측정되고 계산된다.
몇몇 구현예에서, 하부 작업편 결합부는 중앙 샤프트의 말단부에 근접하여 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 작업편 내측면 결합 부재를 포함한다.
몇몇 경우에, 다축 트랜스듀서는 중앙 샤프트의 기단부에 근접하여 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된다.
몇몇 예에서, 하부 작업편 결합부는 중앙 샤프트의 말단부와 중앙 샤프트의 기단부 사이에서 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 각도 인코더를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 밸런싱 디바이스는 기부 부재 및 하부 지지 부재를 포함한다. 하부 지지 부재는 기부 부재 상에 배열된다. 하부 지지 부재는 하부 작업편 결합부에 연결된다.
몇몇 경우에, 다축 트랜스듀서는 스트레인 게이지 트랜스듀서이다.
몇몇 예에서, 다축 트랜스듀서는 압전 트랜스듀서이다.
본 발명의 다른 태양은 밸런싱 디바이스를 제공하는 단계와, 하부 작업편 결합부 상에 작업편을 배열하는 단계로서, 작업편은 캘리브레이션 디스크인 작업편 배열 단계와, 캘리브레이션 디스크의 내측면과 외측면 중 하나 이상에 하나 이상의 불균형 중량추를 부착하는 단계와, 하부 작업편 결합부에 캘리브레이션 디스크를 제거 가능하게 고정하는 단계와, 측정 가능한 관성력을 생성하기 위해 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 캘리브레이션 디스크에 회전을 부여하기 위해 하부 작업편 결합부를 회전하는 단계와, 하나 이상의 통신 도관을 경유하여 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 신호를 통신하는 단계로서, 신호는 캘리브레이션 디스크의 내측면과 외측면 중 하나 이상에 부착된 하나 이상의 불균형 중량추에 의해 형성된 캘리브레이션 디스크의 미리 결정된 불균형 구성을 지시하는 신호 통신 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 밸런싱 디바이스를 제공하는 단계와, 하부 작업편 결합부 상에 작업편을 배열하는 단계로서, 작업편은 타이어-휠 조립체인 작업편 배열 단계와, 하부 작업편 결합부에 타이어-휠 조립체를 제거 가능하게 고정하는 단계와, 측정 가능한 관성력을 생성하기 위해 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대한 충분한 회전 속도로 타이어-휠 조립체에 회전을 부여하기 위해 하부 작업편 결합부를 회전하는 단계와, 하나 이상의 통신 도관을 경유하여 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 신호를 통신하는 단계로서, 신호는 타이어-휠 조립체의 미지의 불균형을 지시하는 신호 통신 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 태양은 장치를 제공한다. 장치는 균일성 디바이스, 연산 자원, 제1 타이어 트레드 결합부 및 제2 타이어 트레드 결합부를 포함한다. 균일성 디바이스는 작업편의 균일성을 결정한다. 균일성 디바이스는 상부 작업편 결합부와 인터페이스 연결되는 하부 작업편 결합부를 포함한다. 연산 자원은 하나 이상의 통신 도관에 의해 하부 작업편 결합부와 상부 작업편 결합부 중 하나 또는 모두의 하나 이상의 구성요소에 통신적으로 결합된다. 하부 작업편 결합부는 기단부 및 말단부와 기단부와 말단부 사이로 연장하는 세장형 본체를 갖는 중앙 샤프트를 포함한다. 하부 작업편 결합부는 모터를 포함한다. 중앙 샤프트의 기단부는 모터에 연결된다. 하부 작업편 결합부는 중앙 샤프트의 말단부에 연결된 반경방향 조작 가능 작업편 결합척을 포함한다. 상부 작업편 결합부는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척을 수용하기 위해 치수설정된 리세스를 형성하는 기단부 및 말단부를 갖는 축방향 가동 실린더를 포함한다. 제1 타이어 트레드 결합부는 제2 타이어 트레드 결합부에 대해 대향하여 배열된다. 제1 타이어 트레드 결합부와 제2 타이어 트레드 결합부의 각각은 타이어 트레드 결합 부재를 포함한다. 제1 타이어 트레드 결합부는 타이어 트레드 결합 부재에 연결된 균일성 검출부를 포함한다.
몇몇 예에서, 균일성 검출부는 3개 이상의 다축 로드셀을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 작업편의 균일성에 관한 정보는 3개 이상의 다축 로드셀에 의해 제공되고, 3개 이상의 다축 로드셀에 의해 생성된 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 신호의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산된다. 신호의 적어도 하나의 그룹은 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호의 그룹을 포함한다. 신호의 적어도 하나의 그룹은 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 힘 신호를 갖는 2개 이상의 힘 신호의 그룹을 또한 포함한다. 적어도 2개의 축의 모든 축은 동일한 원점을 공유하고 서로 직교한다.
몇몇 경우에, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관에 의해 3개 이상의 다축 로드셀로부터 연산 자원에 통신된다. 하나 이상의 통신 도관은 3개 이상의 다축 로드셀의 적어도 2개의 축의 축의 양에 동일한 복수의 신호 조합 채널을 포함한다.
몇몇 예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 3개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 6개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 구현예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 3개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 9개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 경우에, 3개 이상의 다축 로드셀은 4개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 8개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 4개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 12개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 구현예에서, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관을 통해 연산 자원에 통신되는 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력이다. 연산 자원와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 합산하고 이어서 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 이후에 제공된다.
몇몇 경우에, 작업편의 균일성에 관한 정보는 3개 이상의 다축 로드셀에 의해 제공되고, 3개 이상의 다축 로드셀에 의해 생성된 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 신호의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산되고, 신호의 적어도 하나의 그룹은 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호의 그룹, 및 적어도 2개의 축의 각각의 축과 연계된 각각의 힘 신호를 갖는 2개 이상의 힘 신호의 그룹을 포함하고, 적어도 2개의 축의 모든 축은 동일한 원점을 공유하고 서로 직교한다.
몇몇 예에서, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관에 의해 3개 이상의 다축 로드셀로부터 연산 자원로 통신되고, 하나 이상의 통신 도관은 3개 이상의 다축 로드셀의 적어도 2개의 축의 축의 양에 동일한 복수의 신호 통신 채널을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 3개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 6개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 경우에, 3개 이상의 다축 로드셀은 3개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 9개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 4개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 8개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 구현예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 4개의 다축 로드셀을 포함하고, 적어도 2개의 축은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 12개의 신호 통신 채널을 포함하도록 3개 이상의 다축 로드셀을 연산 자원에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관의 복수의 신호 통신 채널을 구성한다.
몇몇 예에서, 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 하나 이상의 통신 도관을 통해 연산 자원에 통신되는 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력이고, 연산 자원와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 합산하고 이어서 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 이후에 제공된다.
몇몇 경우에, 균일성 검출부는 제1 지지 플레이트와 제2 지지 플레이트 사이에 배치되어 이들 플레이트를 연결하는 3개 이상의 에어 스프링 부재 및 복수의 에어 스프링 부재 뿐만 아니라 제1 지지 플레이트 및 제2 지지 플레이트에 근접하여 위치된 적어도 하나의 레이저 지시기를 포함한다. 적어도 하나의 레이저 지시기는 제1 지지 플레이트를 제2 지지 플레이트에 연결하는 3개 이상의 에어 스프링 부재의 압축 또는 팽창의 결과로서 제1 지지 플레이트와 제2 지지 플레이트 사이의 거리의 차이를 검출한다.
몇몇 예에서, 적어도 하나의 레이저 지시기는 하나 이상의 통신 도관을 통해 연산 자원에 통신되는 적어도 하나의 신호를 생성한다. 적어도 하나의 신호는 시간 도메인 변위 리플 출력이다.
몇몇 구현예에서, 하나 초과의 레이저 지시기가 사용되면, 연산 자원와 연계된 소프트웨어는 이후에 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 제공되는 각각의 레이저 지시기에 의한 각각의 신호 출력의 시간 도메인 변위 리플 출력을 합산한다.
몇몇 예에서, 제1 타이어 트레드 결합부는 상부 브래킷 및 하부 브래킷에 회전 가능하게 연결된 복수의 롤러 부재를 포함하는 예시적인 타이어 트레드 결합 부재를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 복수의 롤러 부재는 중앙에 위치된 제7 롤러 부재에 의해 분리되어 있는 3개의 롤러 부재의 제1 그룹 및 3개의 롤러 부재의 제2 그룹에 의해 형성된 7개의 롤러 부재를 포함한다.
몇몇 경우에, 복수의 롤러 부재는 간극에 의해 분리되어 있는 3개의 롤러 부재의 제1 그룹 및 3개의 롤러 부재의 제2 그룹에 의해 형성된 6개의 롤러 부재를 포함한다. 간극은 타이어 접촉 패치 영역의 선단 에지와 후단 에지에 걸친다.
몇몇 구현예에서, 복수의 롤러 부재는 간극에 의해 분리되어 있는 2개의 롤러 부재를 포함한다. 간극은 타이어 접촉 패치 영역의 선단 에지와 후단 에지에 걸친다.
몇몇 예에서, 제1 타이어 트레드 결합부는 타이어 트레드 결합 부재에 연결된 균일성 검출부를 선택적으로 반경방향으로 이동시키는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구에 연결된 받침대 부재를 포함한다. 제1 타이어 트레드 결합부는 인가 부하 검출부를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구에 의해 부여된 균일성 검출부의 선택적인 반경방향 이동은 일단 인가 부하 검출부가 타이어 트레드 결합 부재가 지정된 부하를 작업편에 인가하는 것을 검출하면 정지한다.
몇몇 경우에, 하부 작업편 결합부는 중앙 샤프트의 말단부에 근접하여 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 작업편 내측면 결합 부재를 포함한다.
몇몇 예에서, 하부 작업편 결합부는 중앙 샤프트의 말단부와 중앙 샤프트의 기단부 사이에서 중앙 샤프트의 세장형 본체에 연결된 각도 인코더를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 밸런싱 디바이스는 기부 부재, 하부 지지 부재 및 상부 지지 부재를 포함한다. 하부 지지 부재 및 상부 지지 부재는 기부 부재 상에 배열된다. 하부 지지 부재는 하부 작업편 결합부에 연결된다. 상부 지지 부재는 상부 작업편 결합부에 연결된다.
몇몇 경우에, 상부 작업편 결합부는 상부 지지 부재의 캐노피 부재에 연결된 기단부를 갖는 축방향 가동 실린더를 포함한다.
몇몇 예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 스트레인 게이지 트랜스듀서이다.
몇몇 구현예에서, 3개 이상의 다축 로드셀은 압전 트랜스듀서이다.
본 발명의 다른 태양은 방법을 제공한다. 방법은 균일성 디바이스를 제공하는 단계와, 하부 작업편 결합부 상에 작업편을 배열하는 단계로서, 작업편은 타이어-휠 조립체인 작업편 배열 단계와, 타이어-휠 조립체를 하부 작업편 결합부에 제거 가능하게 고정하는 단계와, 하부 작업편 결합부와 상부 작업편 결합부 사이에 타이어-휠 조립체를 회전 가능하게 개재하기 위해 하부 작업편 결합부와 상부 작업편 결합부를 인터페이스 연결하는 단계와, 타이어 트레드 결합 부재가 작업편에 지정된 부하를 인가할 때까지 타이어-휠 조립체의 타이어의 트레드면에 인접하여 제1 타이어 트레드 결합부 및 제2 타이어 트레드 결합부의 각각의 타이어 트레드 결합 부재를 인터페이스 연결하는 단계와, 타이어-휠 조립체에 회전을 부여하기 위해 하부 작업편 결합부를 회전하는 단계와, 하나 이상의 통신 도관을 경유하여 균일성 검출부로부터 연산 자원에 신호를 통신하는 단계로서, 신호는 타이어-휠 조립체의 타이어의 균일성 또는 균일성의 결여를 지시하는 신호 통신 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서 장치를 제공한다. 장치는 밸런싱 디바이스와, 균일성 디바이스와, 적어도 하나의 로크업(lock-up) 기구가 제1 맞물림 상태로 배열될 때 밸런싱 모드에서 그리고 적어도 하나의 로크업 기구가 제1 맞물림 상태와는 상이한 제2 맞물림 상태로 배열될 때 균일성 모드에서 장치를 기능하게 하는 밸런싱 디바이스의 적어도 하나의 다축 트랜스듀서 둘레에 배열된 적어도 하나의 로크업 기구를 포함한다.
본 발명의 일 태양은 장치를 제공하는 단계와, 장치를 밸런싱 모드로 배열하기 위해 제1 맞물림 상태로 적어도 하나의 로크업 기구를 배열하는 단계와, 하부 작업편 결합부 상에 작업편을 배열하는 단계로서, 작업편은 캘리브레이션 디스크인 작업편 배열 단계와, 캘리브레이션 디스크의 내측면과 외측면 중 하나 이상에 하나 이상의 불균형 중량추를 부착하는 단계와, 하부 작업편 결합부에 캘리브레이션 디스크를 제거 가능하게 고정하는 단계와, 측정 가능한 관성력을 생성하기 위해 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 캘리브레이션 디스크에 회전을 부여하기 위해 하부 작업편 결합부를 회전하는 단계와, 하나 이상의 통신 도관을 경유하여 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 신호를 통신하는 단계로서, 신호는 캘리브레이션 디스크의 내측면과 외측면 중 하나 이상에 부착된 하나 이상의 불균형 중량추에 의해 형성된 캘리브레이션 디스크의 미리 결정된 불균형 구성을 지시하는 신호 통신 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 방법을 제공한다. 방법은 장치를 제공하는 단계와, 장치를 밸런싱 모드로 배열하기 위해 제1 맞물림 상태로 적어도 하나의 로크업 기구를 배열하는 단계와, 하부 작업편 결합부 상에 작업편을 배열하는 단계로서, 작업편은 타이어-휠 조립체인 작업편 배열 단계와, 타이어-휠 조립체를 하부 작업편 결합부에 제거 가능하게 고정하는 단계와, 측정 가능한 관성력을 생성하기 위해 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대한 충분한 회전 속도로 타이어-휠 조립체에 회전을 부여하기 위해 하부 작업편 결합부를 회전하는 단계와, 하나 이상의 통신 도관을 경유하여 다축 트랜스듀서로부터 연산 자원에 신호를 통신하는 단계로서, 신호는 타이어-휠 조립체의 미지의 불균형을 지시하는 신호 통신 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서 방법을 제공한다. 방법은 장치를 제공하는 단계와, 장치를 균일성 모드로 배열하기 위해 제2 맞물림 상태로 적어도 하나의 로크업 기구를 배열하는 단계와, 하부 작업편 결합부 상에 작업편을 배열하는 단계로서, 작업편은 타이어-휠 조립체인 작업편 배열 단계와, 타이어-휠 조립체를 하부 작업편 결합부에 제거 가능하게 고정하는 단계와, 하부 작업편 결합부와 상부 작업편 결합부 사이에 타이어-휠 조립체를 회전 가능하게 개재하기 위해 하부 작업편 결합부와 상부 작업편 결합부를 인터페이스 연결하는 단계와, 타이어 트레드 결합 부재가 작업편에 지정된 부하를 인가할 때까지 타이어-휠 조립체의 타이어의 트레드면에 인접하여 제1 타이어 트레드 결합부 및 제2 타이어 트레드 결합부의 각각의 타이어 트레드 결합 부재를 인터페이스 연결하는 단계와, 타이어-휠 조립체에 회전을 부여하기 위해 하부 작업편 결합부를 회전하는 단계와, 하나 이상의 통신 도관을 경유하여 균일성 검출부로부터 연산 자원에 신호를 통신하는 단계로서, 신호는 타이어-휠 조립체의 타이어의 균일성 또는 균일성의 결여를 지시하는 신호 통신 단계를 포함한다.
본 발명은 타이어-휠 조립체를 조립하는 것에 기여하는 간단한 시스템 및 방법을 설명함으로써 종래 기술과 연계된 결점을 극복한다.
본 발명이 이제 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 타이어 및 휠을 가공하기 위한 장치의 분해도이다.
도 2는 도 1의 장치의 조립도이다.
도 3a는 라인 3-3을 따른 도 1의 장치의 측단면도이다.
도 3b 내지 도 3d는 캘리브레이션 디스크와 인터페이스 연결되는 도 3a의 장치의 측단면도이다.
도 3ba 내지 도 3da는 타이어-휠 조립체와 인터페이스 연결되는 도 3a의 장치의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 타이어 및 휠을 가공하기 위한 장치의 분해도이다.
도 5는 도 4의 장치의 조립도이다.
도 6a는 라인 6-6을 따른 도 4의 장치의 측단면도이다.
도 6b 내지 도 6e는 타이어-휠 조립체와 인터페이스 연결되는 도 6a의 장치의 측단면도이다.
도 7a는 도 6d의 라인 7A에 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 7b는 도 6e의 라인 7B에 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 7aa는 도 6d의 라인 7A를 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 7ba는 도 6e의 라인 7B를 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 7ab는 도 6d의 라인 7A를 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 7bb는 도 6e의 라인 7B를 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 7ac는 도 6d의 라인 7A를 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 7bc는 도 6e의 라인 7B를 따른 도 4의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 8은 도 7a, 도 7b, 도 7ab, 도 7bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 8a은 도 7aa, 도 7ba, 도 7ac, 도 7bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 8b은 도 7a, 도 7b, 도 7ab, 도 7bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 8c은 도 7aa, 도 7ba, 도 7ac, 도 7bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 9는 도 7a, 도 7b, 도 7ab, 도 7bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 9a는 도 7aa, 도 7ba, 도 7ac, 도 7bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 9b는 도 7a, 도 7b, 도 7ab, 도 7bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 9c는 도 7aa, 도 7ba, 도 7ac, 도 7bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 9d는 도 7a, 도 7b, 도 7ab, 도 7bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 9e는 도 7aa, 도 7ba, 도 7ac, 도 7bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 타이어 및 휠을 가공하기 위한 장치의 분해도이다.
도 11은 도 10의 장치의 조립도이다.
도 12a는 라인 12, 13-12, 13을 따른 도 10의 장치의 제1 측단면도이다.
도 12b는 라인 12, 13-12, 13을 따른 도 10의 장치의 제2 측단면도이다.
도 12c 내지 도 12e는 캘리브레이션 디스크와 인터페이스 연결되는 도 12b의 장치의 측단면도이다.
도 12ca 내지 도 12ea는 타이어-휠 조립체와 인터페이스 연결되는 도 12b의 장치의 측단면도이다.
도 13a는 라인 12, 13-12, 13을 따른 도 10의 장치의 측단면도이다.
도 13b 내지 도 13e는 타이어-휠 조립체와 인터페이스 연결되는 도 12a의 장치의 측단면도이다.
도 14a는 도 13d의 라인 14A를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 14b는 도 13e의 라인 14B를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 14aa는 도 13d의 라인 14A를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 14ba는 도 13e의 라인 14B를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 14ab는 도 13d의 라인 14A를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 14bb는 도 13e의 라인 14B를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 14ac는 도 13d의 라인 14A를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 14bc는 도 13e의 라인 14B를 따른 도 10의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 15는 도 14a, 도 14b, 도 14ab, 도 14bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 15a는 도 14aa, 도 14ba, 도 14ac, 도 14bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 15b는 도 14a, 도 14b, 도 14ab, 도 14bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 15c는 도 14aa, 도 14ba, 도 14ac, 도 14bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 16은 도 14a, 도 14b, 도 14ab, 도 14bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 16a은 도 14aa, 도 14ba, 도 14ac, 도 14bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 16b은 도 14a, 도 14b, 도 14ab, 도 14bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 16c은 도 14aa, 도 14ba, 도 14ac, 도 14bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 16d은 도 14a, 도 14b, 도 14ab, 도 14bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 16e은 도 14aa, 도 14ba, 도 14ac, 도 14bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 17은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 타이어 및 휠을 가공하기 위한 장치의 분해도이다.
도 18은 도 17의 장치의 조립도이다.
도 19a는 라인 19-19를 따른 도 17의 장치의 측단면도이다.
도 19b 내지 도 19d는 캘리브레이션 디스크와 인터페이스 연결되는 도 19a의 장치의 측단면도이다.
도 19ba 내지 도 19da는 타이어-휠 조립체와 인터페이스 연결되는 도 19a의 장치의 측단면도이다.
도 20은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 타이어 및 휠을 가공하기 위한 장치의 분해도이다.
도 21은 도 20의 장치의 조립도이다.
도 22a는 라인 22, 23-22, 23을 따른 도 20의 장치의 제1 측단면도이다.
도 22b는 라인 22, 23-22, 23을 따른 도 20의 장치의 제2 측단면도이다.
도 22c 내지 도 22e는 캘리브레이션 디스크와 인터페이스 연결되는 도 22b의 장치의 측단면도이다.
도 22ca 내지 도 22ea는 타이어-휠 조립체와 인터페이스 연결되는 도 22b의 장치의 측단면도이다.
도 23a는 라인 22, 23-22, 23을 따른 도 20의 장치의 측단면도이다.
도 23b 내지 도 23e는 타이어-휠 조립체와 인터페이스 연결되는 도 22a의 장치의 측단면도이다.
도 24a는 도 23d의 라인 24A를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 24b는 도 23e의 라인 24B를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 24aa는 도 23d의 라인 24A를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 24ba는 도 23e의 라인 24B를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 24ab는 도 23d의 라인 24A를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 24bb는 도 23e의 라인 24B를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 24ac는 도 23d의 라인 24A를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 24bc는 도 23e의 라인 24B를 따른 도 20의 장치의 예시부의 부분 평면도이다.
도 25는 도 24a, 도 24b, 도 24ab, 도 24bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 25a는 도 24aa, 도 24ba, 도 24ac, 도 24bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 25b는 도 24a, 도 24b, 도 24ab, 도 24bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 25c는 도 24aa, 도 24ba, 도 24ac, 도 24bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 26은 도 24a, 도 24b, 도 24ab, 도 24bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 26a은 도 24aa, 도 24ba, 도 24ac, 도 24bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 26b은 도 24a, 도 24b, 도 24ab, 도 24bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 26c은 도 24aa, 도 24ba, 도 24ac, 도 24bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 26d은 도 24a, 도 24b, 도 24ab, 도 24bb 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 26e은 도 24aa, 도 24ba, 도 24ac, 도 24bc 중 어느 하나의 장치의 예시부의 부분의 부분 사시도이다.
도 27a는 예시적인 타이어의 평면도이다.
도 27b는 도 27a의 라인 27B-27B를 따른 타이어의 단면도이다.
도 27c는 도 27a의 타이어의 측면도이다.
도 27d는 도 27a의 타이어의 저면도이다.
도 28a는 예시적인 휠의 평면도이다.
도 28b는 도 28a의 휠의 측면도이다.
도면은 밸런싱 디바이스, 균일성 디바이스 및 이들을 이용하기 위한 방법의 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 상기 설명에 기초하여, 본 명세서에 사용된 명명법은 단순히 편의를 위한 것이고, 본 발명을 설명하는데 사용된 용어는 통상의 기술자에 의해 가장 넓은 의미가 제공되어야 한다는 것이 일반적으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예를 설명하기 전에, 예시적인 타이어(T)를 도시하고 있는 도 27a 내지 도 27d를 참조한다. 본 명세서에 있어서, 타이어(T)의 "상부", "하부", "좌측", "우측" 및 "측면"을 참조할 수도 있는데, 이러한 명명법은 타이어(T)의 특정 부분 또는 태양을 설명하는데 이용될 수도 있지만, 이러한 명명법은 타이어(T)를 지지하는 구조체에 대해, 타이어(T)의 배향에 기인하여 채택될 수도 있다. 이에 따라, 상기 명명법은 청구된 발명의 범주를 한정하는데 이용되지 않아야 하고, 본 발명의 실시예를 설명하는데 있어서 예시적인 목적으로 본 명세서에 이용된다.
실시예에서, 타이어(T)는 상부 사이드월면(TSU)(예를 들어, 도 27a 참조), 하부 사이드월면(TSL)(예를 들어, 도 27d 참조), 및 상부 사이드월면(TSU)을 하부 사이드월면(TSL)에 연결하는 트레드면(TT)(예를 들어, 도 27b 내지 도 27c 참조)을 포함한다. 도 27b를 참조하면, 상부 사이드월면(TSU)은 트레드면(TT)으로부터 이격하여 피크로 상승하고, 이후에 소정 기울기로 하강하여 원주방향 상부 비드(TBU)에서 종료하여 이를 형성할 수도 있고, 유사하게 하부 사이드월면(TSL)은 트레드면(TT)으로부터 이격하여 피크로 상승하고, 이후에 소정 기울기로 하강하여 원주방향 하부 비드(TBL)에서 종료하여 이를 형성할 수도 있다.
도 27b에 도시된 바와 같이, 타이어(T)가 이완된 비편향된 상태에 있을 때, 상부 비드(TBU)는 원형 상부 타이어 개구(TOU)를 형성하고, 유사하게, 타이어(T)가 이완된 비편향된 상태에 있을 때, 하부 비드(TBL)는 원형 하부 타이어 개구(TOL)를 형성한다. 외력이 타이어(T)에 인가될 때, 타이어(T)는 물리적으로 조작될 수도 있고, 그 결과 상부 타이어 개구(TOU)와 하부 타이어 개구(TOL) 중 하나 이상은 일시적으로 전복될 수도 있어 상부 타이어 개구(TOU)와 하부 타이어 개구(TOL) 중 하나 이상이 완전히 원형이 아니게 되지만, 예를 들어 타원형 형상을 포함하도록 조작될 수도 있게 된다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
도 16b를 참조하면, 이완된 비편향된 상태에 있을 때, 상부 타이어 개구(TOU)와 하부 타이어 개구(TOL)의 각각은 상부 타이어 개구 직경(TOU -D) 및 하부 타이어 개구 직경(TOL-D)을 각각 형성한다. 또한, 도 27a 내지 도 27b에 도시된 바와 같이, 이완된 비편향된 상태에 있을 때, 상부 사이드월면(TSU) 및 하부 사이드월면(TSL)은 타이어 직경(TD)을 포함하도록 타이어(T)를 형성한다.
도 27a 내지 도 27b 및 도 27d를 참조하면, 타이어(T)는 통로(TP)를 또한 포함한다. 통로(TP)로의 접근은 상부 타이어 개구(TOU) 및 하부 타이어 개구(TOL) 중 어느 하나에 의해 허용된다. 도 27b를 참조하면, 타이어(T)가 이완된 비편향된 상태에 있을 때, 상부 타이어 개구(TOU) 및 하부 타이어 개구(TOL)는 직경(TP-D)을 형성하도록 통로(TP)를 형성한다. 도 27b를 또한 참조하면, 타이어(T)는 통로(TP)와 연통하는 원주방향 공기 캐비티(TAC)를 포함한다. 타이어(T)를 휠(W)에 연결한 후에, 압축 공기가 타이어(T)를 팽창하기 위해 원주방향 공기 캐비티(TAC) 내에 주입된다.
타이어(T)가 구조체 또는 휠(W)(예를 들어, 도 28a 내지 도 28b 참조)에 인접하여 배열될 때, 이하의 설명에서 설명되는 바와 같이, 기록된 설명은 타이어(T)의 "좌측"부 또는 "우측"부를 참조할 수도 있다. 도 27c를 참조하면, 타이어(T)는 지지 부재(S)에 대해 도시되어 있고, 지지 부재(S)는 타이어(T)의 "좌측"부 및 "우측"부를 위한 기준 프레임을 설정하기 위해 제공된다(그리고 가상선으로 도시되어 있음). 도 27c에서, 타이어(T)는 "비구름(non-rolling)" 배향으로 배열되어 있어, 트레드면(TT)이 가상의 지지 부재(S)에 인접하여 배치되지 않고, 오히려 하부 사이드월면(TSL)이 가상의 지지 부재(S)에 인접하여 배치되게 된다. 중앙 분할선(DL)은 타이어(T)의 "좌측"부 및 타이어(T)의 "우측"부를 일반적으로 지시하기 위해 타이어(T)의 "비구름" 배향을 절반으로 균등하게 분할한다.
전술된 바와 같이, 타이어(T)의 다수의 직경(TP-D, TOU-D, TOL-D)을 참조한다. 기하학 이론에 따르면, 직경은 원의 중심, 또는 본 명세서에 있어서 대안적으로 타이어(T)의 회전축이라 칭할 수도 있는 타이어(T)의 축심을 통과한다. 기하학 이론은 그 종단점들이 모두 원의 원주 위에 놓이는 선분인 현(chord)의 개념을 또한 포함하는데, 직경은 원의 가장 긴 현이다.
이하의 설명에서, 타이어(T)는 구조체에 대해 이동될 수도 있고, 이에 따라 몇몇 경우에, 타이어(T)의 현이 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 참조될 수도 있다. 도 27a를 참조하면, 타이어(T)의 다수의 현이 일반적으로 TC1, TC2[즉, 타이어 직경(TD)] 및 TC3로 도시되어 있다.
현(TC1)은 "좌측" 타이어현이라 칭할 수도 있다. 현(TC3)은 "우측" 타이어현이라 칭할 수도 있다. 현(TC2)은 타이어 직경(TD)에 동등할 수도 있고, "중앙" 현이라 칭할 수도 있다. 좌측 및 우측 타이어현(TC1, TC3)의 모두는 중앙현(TC2)/타이어 직경(TD)보다 작은 기하학 구조를 포함한다.
좌측현(TC1) 및 우측현(TC3)의 위치를 참조하기 위해, 좌측 타이어 접선(TTAN -L) 및 우측 타이어 접선(TTAN -R)을 참조한다. 좌측현(TC1)은 좌측 타이어 접선(TTAN -L)으로부터 타이어 직경(TD)의 대략 4분의 1(1/4) 이격된다. 우측현(TC3)은 우측 타이어 접선(TTAN -R)으로부터 타이어 직경(TD)의 대략 4분의 1(1/4) 이격된다. 좌측현 및 우측현(TC1, TC3)의 각각은 중앙현(TC2)으로부터 타이어 직경(TD)의 약 4분의 1(1/4) 이격될 수도 있다. 타이어 직경(TD)으로부터 참조된 상기 간격들은 예시적인 것이고, 본 발명의 범주를 대략 4분의 1(1/4)로 한정하도록 의도된 것은 아니고, 이에 따라 다른 비들이 원하는 바에 따라 규정될 수도 있다.
또한, 이하의 설명에서 설명되는 바와 같이, 타이어(T)는 구조체에 대해 이동될 수도 있다. 도 27c를 참조하면, 이동은 상향 이동을 지시하기 위해 화살표(U) 또는 하향 이동을 지시하기 위해 화살표(D)에 의해 참조될 수도 있다. 또한, 이동은 좌측 또는 후방 이동을 지시하기 위해 화살표(L) 또는 우측 또는 전방 이동을 지시하기 위해 화살표(R)에 의해 참조될 수도 있다.
발명의 실시예를 설명하기 전에, 예시적인 휠(W)을 도시하고 있는 도 28a 내지 도 28b를 참조한다. 본 명세서에 있어서, 휠(W)의 "상부", "하부", "좌측", "우측" 및 "측면"을 참조할 수도 있는데, 이러한 명명법은 휠(W)의 특정 부분 또는 태양을 설명하는데 이용될 수도 있지만, 이러한 명명법은 타이어(W)를 지지하는 구조체에 대해, 휠(W)의 배향에 기인하여 채택될 수도 있다. 이에 따라, 상기 명명법은 청구된 발명의 범주를 한정하는데 이용되지 않아야 하고, 본 발명의 실시예를 설명하는데 있어서 예시적인 목적으로 본 명세서에 이용된다.
실시예에서, 휠(W)은 상부림면(WRU), 하부림면(WRL), 및 상부림면(WRU)을 하부림면(WRL)에 연결하는 외주면(WC)을 포함한다. 도 28b를 참조하면, 상부림면(WRU)은 휠 직경(WD)을 형성한다. 휠 직경(WD)은 상부림면(WRU)으로부터 하부림면(WRL)까지 원주(WC) 둘레에서 일정하지 않을 수도 있다. 상부림면(WRU)에 의해 형성된 휠 직경(WD)은 상부림면(WRU)으로부터 하부림면(WRL)까지 원주(WC) 둘레에서 비일정한 직경의 최대 직경일 수도 있다. 휠 직경(WD)은 타이어(T)의 통로(TP)의 직경(TP-D)과 대략 동일하지만, 약간 더 크고, 이에 따라 일단 휠(W)이 통로(TP) 내에 배치되면, 타이어(T)는 타이어(T)의 통로(TP)의 직경(TP-D)과 대략 동일하지만 약간 더 큰 휠 직경(WD)의 결과로서, 굴곡하여 휠(W)에 마찰 고정될 수도 있다.
휠(W)의 외주면(WC)은 상부 비드 시트(WSU) 및 하부 비드 시트(WSL)를 더 포함한다. 상부 비드 시트(WSU)는 상부림면(WRU)에 근접하여 위치된 원주방향 첨단, 코너 또는 리세스를 형성한다. 하부 비드 시트(WSL)는 하부림면(WRL)에 근접하여 위치된 원주방향 첨단, 코너 또는 리세스를 형성한다. 타이어(T)의 팽창시에, 압축 공기는 상부 비드(TBU)가 상부 비드 시트(WSU)에 인접하여 배치되고 "안착"되게 하고, 유사하게 타이어(T)의 팽창시에, 압축 공기는 하부 비드(TBL)가 하부 비드 시트(WSL)에 인접하여 배치되고 "안착"되게 한다.
휠(W)의 외주부(WC)의 비일정한 직경은 또한, 휠 "드롭 센터(drop center)"(WDC)를 또한 형성한다. 휠 드롭 센터(WDC)는 휠(W)의 외주부(WC)의 비일정한 직경의 최소 직경을 포함할 수도 있다. 기능적으로, 휠 드롭 센터(WDC)는 휠(W)로의 타이어(T)의 장착을 보조할 수도 있다.
휠(W)의 외주부(WC)의 비일정한 직경은 상부 "안전 비드"(WSB)를 또한 형성한다. 실시예에서, 상부 안전 비드는 상부 비드 시트(WSU)에 근접하여 위치될 수도 있다. 타이어(T)의 원주방향 공기 캐비티(TAC) 내의 압축 공기가 분위기로 누설하는 경우에, 상부 비드(TBU)는 상부 비트 시트(WSU)로부터 "탈착"될 수도 있고, 안전 비드(WSB)의 근접도에 기인하여, 안전 비드(WSB)는 상부 비드 시트(WSU)에 대한 실질적으로 안착된 배향으로 상부 비드(TBU)의 보유를 보조함으로써, 상부 비드 시트(WSU)로부터 상부 비드(TBU)의 "탈착"의 완화를 보조할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 휠(W)은 하부 안전 비드(도시 생략)를 포함할 수도 있지만, 상부 및/또는 하부 안전 비드는 원하는 바에 따라 휠(W)에 포함될 수도 있고, 이하의 설명에서 설명된 발명을 실시하기 위해 요구되지 않는다.
장치(10)
도 1을 참조하면, 예시적인 장치가 일반적으로 도면 부호 10으로 도시되어 있다. 몇몇 경우에, 장치(10)는 밸런싱의 동작인 단지 하나의 기능만을 제공하는 방식으로 구조적으로 구성될 수도 있다. 밸런싱의 동작은 예를 들어, (1) 장치(10) 상에 캘리브레이션 디스크(CD)(예를 들어, 도 3b 내지 도 3d에 도시된 바와 같이)를 배열함으로써, 팽창된 타이어-휠 조립체에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 교육하는 것, 및 (2) 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터의 단위로 정량화될 수도 있음)[이는 전술된 바와 같이, 예를 들어 장치(10)로의 캘리브레이션 디스크(CD)의 이전의 적용으로부터 연산 자원(75)에 제공된 불균형의 학습된 상태의 견지에서 결정될 수도 있음]을 결정하기 위해 장치(10) 상에 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)(예를 들어, 도 3ba 내지 도 3da에서 보여지는 바와 같이)를 배열하는 것을 포함할 수도 있다.
장치(10)는 밸런싱 기능을 제공하는 것에 관련되기 때문에, 장치(10)의 '밸런싱 디바이스'를 식별하는 하나 이상의 도면 부호는 "b"가 추가된 하나 이상의 도면 부호를 포함하고, 이에 따라 '밸런싱 디바이스'는 일반적으로 예를 들어 일반적으로 도면 부호 "10b"로 표현되어 있다.
장치(10)의 밸런싱 디바이스(10b)
도 1 내지 도 2를 먼저 참조하면, 밸런싱 디바이스(10b)는 일반적으로 기부 부재(12), 하부 지지 부재(14) 및 하부 작업편 결합부(18)를 포함한다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 기부 부재(12) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 하부 작업편 결합부(18)에 연결된다.
기부 부재(12)는 상부면(22) 및 하부면(24)을 갖는 플랫폼을 포함할 수도 있다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G)으로부터 이격하여 기부 부재(12)를 상승시키는 하부면(24)으로부터 연장하는 복수의 푸트 부재(26)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)는 복수의 받침대 부재(28)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 받침대 부재(28)는 3개의 받침대 부재(28a, 28b, 28c)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)의 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)가 기부 부재(12)의 축심을 통해 그리고 기부 부재(12)의 외주부(34)로부터 이격하여 연장하는 중심축(A-A)에 더 근접하여 반경방향 내향으로 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다.
도 3a 내지 도 3da를 참조하면, 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)를 포함한다. 중앙 샤프트(36)는 기단부(36P)와 말단부(36D) 사이에 연장하는 세장형 본체(38)에 의해 형성된다. 중심축(A-A)은 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)의 축심과 축방향으로 정렬된다.
하부 작업편 결합부(18)는 모터 하우징(42) 내에 배치된 모터(40)를 또한 포함할 수도 있다. 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 모터(40)에 연결된다. 몇몇 경우에, 모터(40)는 예를 들어, 서보 모터일 수도 있다.
하부 작업편 결합부(18)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)을 또한 포함할 수도 있다. 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)은 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된다.
모터(40)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)을 유발하기 위해 작동될 수도 있다. 몇몇 경우에, 중앙 샤프트(36)는 대략 300 rpm으로 회전될 수도 있는데, 이러한 예에서, 300 rpm은 밸런싱 기능을 수행하기 위한 관성력을 부여하기 위해 '고속'인 것으로 고려될 수도 있다. 모터(40)는 작업편 결합척(44)의 이동을 부여하고/공간적으로 조작하도록 또한 작동될 수도 있다. 작업편 결합척(44)의 이동은 (1) 반경방향 외향 이동[작업편(CD/TW)에 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합하기 위한] 또는 (2) 반경방향 내향 이동[작업편(CD/W)으로부터 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합해제하기 위한]을 포함할 수도 있다.
모터(40)의 작동[중앙 샤프트(36)를 회전하기(R) 위해 또는 작업편 결합척(44)의 이동을 유발하기 위해]은 연산 자원(75)로부터 모터(40)에 송신된 신호의 결과로서 발생할 수도 있다. 연산 자원(75)는 예를 들어, 디지털 컴퓨터일 수도 있고, 하나 이상의 저장 리소스[예를 들어, 메모리, 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 상변화 메모리(PCM), 및/또는 스핀들을 갖는 디스크 드라이브]와 통신하는 하나 이상의 전자 디지털 프로세서 또는 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연산 자원(75)는 통신적으로 결합될 수도 있다[예를 들어, 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 예를 들어 모터(40)에 무선으로 또는 유선으로].
예에서, 하부 작업편 결합부(18)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 상에 배치된 복수의 구성요소(46, 48, 50b)를 또한 포함할 수도 있고, 복수의 구성요소(46, 48, 50b)는 예를 들어, 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 다축 트랜스듀서(50b)를 포함할 수도 있다. 작업편 내측면 결합 부재(46)는 작업편 결합척(44)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 및 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결될 수도 있다. 다축 트랜스듀서(50b)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있고, 트랜스듀서(50b)는 예를 들어 스트레인 게이지 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서일 수도 있다. 각도 인코더(48)는 예를 들어 작업편 내측면 결합 부재(46)와 다축 트랜스듀서(50b) 사이의 위치에서 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있다.
예에서, 하부 지지 부재(14)는 이하와 같이 하부 작업편 결합부(18)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 3a 내지 도 3da에 보여지는 바와 같이, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)이 예를 들어 모터 하우징(42)과 같은 하부 작업편 결합부(18)의 비회전 구조 부재로부터 반경방향 외향으로 연장할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)은 예를 들어, 제1 반경방향 돌출 지지 아암(54a), 제2 반경방향 돌출 지지 아암(54b) 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54c)을 포함할 수도 있다. 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 숄더부(56)를 포함할 수도 있다. 도 3a 내지 도 3da를 참조하면, 제1, 제2 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54a, 54b, 54c)의 각각의 말단부(54D)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)의 숄더부(56) 상에 배치되고 연결될 수도 있다.
장치(10) - 캘리브레이션 디스크(CD) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10)에 의해 제공된 밸런싱 동작들 중 하나는 예를 들어 장치(10) 상에 캘리브레이션 디스크(CD)를 배열함으로써 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타날 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 교육하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같은 장치(10)를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 3a 내지 도 3d에서 볼 수도 있다. 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)의 정적 구성요소 및 결합 구성요소를 보정하기 위해, 타이어-휠 조립체(TW)의 상부 평면(예를 들어, 외측면) 및 하부 평면(예를 들어, 내측면)을 위한 "2 평면" 밸런서라 칭할 수도 있다[즉, 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)를 동적으로 밸런싱하는 것에 기여할 수도 있음].
도 3b를 참조하면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다.
예에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)는 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(CDO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬된 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 화살표(D1)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)를 통해 삽입되게 되고, 이에 의해 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS)은 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있다.
도 3c를 참조하면, 일단 캘리브레이션 디스크(CD)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D2)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서, 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다.
일단, 캘리브레이션 디스크(CD)가 하부 작업편 결합부(18)에 회전 가능하게 연결되면, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 다축 트랜스듀서(50b)의 모두에 연결되는 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 작동될 수도 있고, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R) 캘리브레이션 디스크(CD)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전되어 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
회전(R)시에, 중앙 샤프트(36), 다축 트랜스듀서(50b)는 캘리브레이션 디스크(CD)의 불균형을 지시하는(불균형이 존재하면) 신호를 생성할 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)의 임의의 결정된 불균형은 연산 자원(75)에 대한 다축 트랜스듀서(50b)에 통신적으로 결합된 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신된다.
검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 3a 내지 도 3d의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 3a 내지 도 3d에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 3a 내지 도 3d의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 3a 내지 도 3d에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 다축 트랜스듀서(50b)에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 트랜스듀서(50b)는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 트랜스듀서(50b)에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 3a 내지 도 3d의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 3a 내지 도 3d에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 다축 트랜스듀서(50b)의 각각의 축(즉, X축, Y축 및 Z축)은 그 자신의 채널[일반적으로 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 표현되어 있음]을 가질 수도 있고, 따라서 몇몇 예에서, 밸런싱 디바이스(10b)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신되는 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)을 각각 제공하는 3개의 채널을 포함할 수도 있다. 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 전압 이득 출력을 평균화할 것이고, 채널들 중 임의의 하나 상에 노이즈가 존재하면, 노이즈는 채널의 총 수(예를 들어, 현재 예에서 3개)가 함께 평균화되는[즉, 연산 자원(75)에 의해 확률적으로 측정되어 계산된 불균형의 유닛당 전압 이득 출력] 결과로서 감소될 것이다(노이즈 상쇄의 형태로). 이는 절대적으로 결정적으로 필수적인 것보다 더 많은 채널이 밸런싱 동작을 수행하는데 사용되는 "과결정된" 시스템이라 칭할 수도 있다. 최소 수의 채널(즉, 본 예에서 2개)의 사용에 의해, 신호들 중 어느 하나 내의 임의의 측정 에러가 전체 계산에서 중대한 에러에 추가될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 임의의 개별 신호의 에러가 최종 결과의 최소 왜곡을 유발하게 하기 위해, 실용적인 것과 동수의 신호의 출력을 평균화하는 역 힘 추정을 사용한다.
캘리브레이션 디스크(CD)는 매우 적은 불균형을 갖도록 제조된다[즉, 캘리브레이션 디스크(CD)는 허용 가능한 불균형을 갖고 밸런싱되도록 의도적으로 제조됨]. 장치(10)에 부착되고 회전될(R) 때, 전술된 바와 같이, 캘리브레이션 디스크(CD)는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 기능적으로 교육할 것이고, 다양한 불균형 구성은 '학습 모드' 중에 연산 자원(75)에 의해 결정될 수도 있고, 이에 의해 트랜스듀서(50b)의 각각의 채널의 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)의 크기 및 위상이 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신된다. 불균형 구성은 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS) 및 외측면(CDOS) 중 하나 이상에 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)(예를 들어, 도 3d 참조)를 부착하는 조작자에 의해 선택적으로 결정된다. 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)의 선택적 부착은 특정량의 중량 뿐만 아니라 캘리브레이션 디스크(CD) 상의 특정 각도 위치를 선택하는 것을 포함할 수도 있다. 역 힘 추정으로서 공지되어 있는 프로세스가 사용되고, 반면에 신호 이득(예를 들어, 불균형의 유닛당 신호 출력)은 트랜스듀서(50b)의 각각의 채널에 대해 또는 다축 트랜스듀서(50b)의 각각의 채널에 대해, 캘리브레이션 측정으로부터 계산된다.
예에서, 'X 유닛'의 양을 갖는 일 캘리브레이션 중량추(CDW)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 279°의 각도 배향에서 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착될 수도 있다. 따라서, 0° 내지 279°의 캘리브레이션 디스크의 회전(R)시에, 연산 자원(75)는 279°의 각도 배향에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착된 'X 유닛'을 지시하는 다축 트랜스듀서(50b)에 의해 생성된 불균형 신호를 수신할 것이고, 이에 따라, 279°의 각도 배향에서 외측면의 'X 유닛'의 불균형을 갖는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 장치(10)에 부착되고 전술된 바와 실질적으로 유사한 방식으로 회전될(R) 때, 연산 자원(75)는 불균형량 뿐만 아니라 불균형의 위치를 인식할 것이다. 불균형의 양 및 위치를 결정할 때, 연산 자원는 불균형을 기록하고 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공할 것이다.
장치(10) - 팽창된 타이어-휠 조립체(TW) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10)에 의해 제공된 밸런싱의 동작들 중 하나는 예를 들어, 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터 단위로 정량화될 수도 있음)을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같이, 장치(10)를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 3a 및 도 3ba 내지 도 3da에서 볼 수도 있다.
도 3ba를 참조하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 위에 배열될 수도 있다. 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 이어서 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 위에 배치될 수도 있다.
예에서, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬되어 있는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 화살표(D1)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)를 통해 삽입되게 되어, 이에 의해 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 내측면(TWIS)이 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있게 된다.
도 3ca를 참조하면, 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)이 화살표(D2)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다.
일단 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)에 회전 가능하게 연결되면, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 다축 트랜스듀서(50b)의 모두에 연결된 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 작동될 수도 있고, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R), 타이어-휠 조립체(TW)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전하여 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 다축 트랜스듀서(50b)는 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(불균형이 존재하면)을 지시하는 신호를 생성할 수도 있다. 통신된 신호는 이어서 불균형의 정적 및 결합 성분을 결정하는데 사용될 수도 있다[먼저 신호를 평균화하고, 이어서 도 3a 내지 도 3d에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 서명의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블에 계산을 비교함으로써 작업편 상의 하나 이상의 위치(예를 들어, 하나 이상의 보정 평면)에서 유효 불균형 질량 크기 및 위상각으로 측정된 불균형을 변환하기 위해 기하학적 변환을 사용하여 평균으로부터 불균형을 계산함으로써]. 추천된 보정 질량은 이어서 소정의 휠 기하학 구조에 대해 기하학적 변환을 사용하여 결정된다. 이상적인 추천된 보정은 "소정 길이로 절단된(cut-to-length)" 보정 질량 재료의 사용에 의해서와 같이, 직접적으로 연산될 수도 있고, 또는 허용 가능한 절충안이 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 결정된 불균형을 보정하기 위해, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공하기 위해 도 3a 내지 도 3d에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 신호의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블로부터 선택될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 3a 및 도 3ba 내지 도 3da의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 3a 및 도 3ba 내지 도 3da에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 3a 및 도 3ba 내지 도 3da의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 3a 및 도 3ba 내지 도 3da에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 다축 트랜스듀서(50b)에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 트랜스듀서(50b)는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 트랜스듀서(50b)에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 3a 및 도 3ba 내지 도 3da의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 3a 및 도 3ba 내지 도 3da에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
장치(10')
도 4를 참조하면, 예시적인 장치가 일반적으로 도면 부호 10'으로 도시되어 있다. 몇몇 경우에, 장치(10')는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 타이어(T)의 균일성을 검출하는 동작인 단지 하나의 기능만을 제공하는 방식으로 구조적으로 구성될 수도 있다.
장치(10')는 균일성 검출 기능을 제공하는 것에 관련되기 때문에, 장치(10')의 '균일성 디바이스'를 식별하는 하나 이상의 도면 부호는 "u"가 추가된 하나 이상의 도면 부호를 포함하고, 이에 따라 '균일성 디바이스'는 일반적으로 예를 들어 일반적으로 도면 부호 "10u"로 표현되어 있다.
장치(10')의 균일성 디바이스(10u)
도 4 내지 도 5를 먼저 참조하면, 균일성 디바이스(10u)는 일반적으로 기부 부재(12), 하부 지지 부재(14), 상부 지지 부재(16u), 하부 작업편 결합부(18) 및 상부 작업편 결합부(20u)를 포함한다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14) 및 상부 지지 부재(16u)는 기부 부재(12) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 하부 작업편 결합부(18)에 연결된다. 상부 지지 부재(16u)는 상부 작업편 결합부(20u)에 연결된다.
기부 부재(12)는 상부면(22) 및 하부면(24)을 갖는 플랫폼을 포함할 수도 있다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G)으로부터 이격하여 기부 부재(12)를 상승시키는 하부면(24)으로부터 연장하는 복수의 푸트 부재(26)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)는 복수의 받침대 부재(28)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 받침대 부재(28)는 3개의 받침대 부재(28a, 28b, 28c)를 포함할 수도 있다.
상부 지지 부재(16u)는 복수의 레그 부재(32u)를 포함하는 캐노피 부재(30u)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 레그 부재(32u)는 4개의 레그 부재(32a, 32b, 32c, 32d)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)의 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)가 기부 부재(12)의 축심을 통해 그리고 기부 부재(12)의 외주부(34)로부터 이격하여 연장하는 중심축(A-A)에 더 근접하여 반경방향 내향으로 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다. 상부 지지 부재(16u)의 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)는 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)가 기부 부재(12)의 외주부(34)에 근접하고 그리고 기부 부재(12)의 축심을 통해 연장하는 중심축(A-A)으로부터 반경방향으로 이격하여 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다.
도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)를 포함한다. 중앙 샤프트(36)는 기단부(36P)와 말단부(36D) 사이에 연장하는 세장형 본체(38)에 의해 형성된다. 중심축(A-A)은 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)의 축심과 축방향으로 정렬된다.
하부 작업편 결합부(18)는 모터 하우징(42) 내에 배치된 모터(40)를 또한 포함할 수도 있다. 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 모터(40)에 연결된다. 몇몇 경우에, 모터(40)는 예를 들어, 서보 모터일 수도 있다.
하부 작업편 결합부(18)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)을 또한 포함할 수도 있다. 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)은 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된다.
모터(40)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)을 유발하기 위해 작동될 수도 있다. 몇몇 경우에, 중앙 샤프트(36)는 대략 60 rpm 내지 120 rpm의 속도로 회전될 수도 있는데, 이러한 예에서, 60 rpm 내지 120 rpm의 속도는 균일성 기능을 수행하기 위한 관성력을 방지하기 위해 '저속'인 것으로 고려될 수도 있다. 모터(40)는 작업편 결합척(44)의 이동을 부여하고/공간적으로 조작하도록 또한 작동될 수도 있다. 작업편 결합척(44)의 이동은 (1) 반경방향 외향 이동[휠(W)에 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합하기 위한] 또는 (2) 반경방향 내향 이동[휠(W)로부터 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D) 결합해제하기 위한]을 포함할 수도 있다.
모터(40)의 작동[중앙 샤프트(36)를 회전하기(R) 위해 또는 작업편 결합척(44)의 이동을 유발하기 위해]은 연산 자원(75)로부터 모터(40)에 송신된 신호의 결과로서 발생할 수도 있다. 연산 자원(75)는 예를 들어, 디지털 컴퓨터일 수도 있고, 하나 이상의 저장 리소스[예를 들어, 메모리, 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 상변화 메모리(PCM), 및/또는 스핀들을 갖는 디스크 드라이브]와 통신하는 하나 이상의 전자 디지털 프로세서 또는 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연산 자원(75)는 통신적으로 결합될 수도 있다[예를 들어, 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 예를 들어 모터(40)에 무선으로 또는 유선으로].
하부 작업편 결합부(18)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 상에 배치된 복수의 구성요소(46, 48)를 또한 포함할 수도 있고, 복수의 구성요소(46, 48)는 예를 들어, 작업편 내측면 결합 부재(46) 및 각도 인코더(48)를 포함할 수도 있다. 작업편 내측면 결합 부재(46)는 작업편 결합척(44)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 및 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결될 수도 있다. 각도 인코더(48)는 예를 들어 중앙 샤프트(36)를 따른 임의의 바람직한 위치에서 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있다.
예에서, 하부 지지 부재(14)는 이하와 같이 하부 작업편 결합부(18)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6e에 보여지는 바와 같이, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)이 예를 들어 모터 하우징(42)과 같은 하부 작업편 결합부(18)의 비회전 구조 부재로부터 반경방향 외향으로 연장할 수도 있다. 도 4를 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)은 예를 들어, 제1 반경방향 돌출 지지 아암(54a), 제2 반경방향 돌출 지지 아암(54b) 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54c)을 포함할 수도 있다. 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 숄더부(56)를 포함할 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54a, 54b, 54c)의 각각의 말단부(54D)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)의 숄더부(56) 상에 배치되고 연결될 수도 있다.
도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 상부 작업편 결합부(20u)는 축방향 가동 실린더(58)를 포함할 수도 있다. 축방향 가동 실린더(58)의 기단부(58p)는 상부 지지 부재(16u)의 캐노피 부재(30u)에 연결된다. 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)을 수용하기 위해 치수설정된 리세스(60)를 포함한다[작업편 결합척(44)이 반경방향 팽창 상태로 배열되고 휠(W)의 중앙 통로와 맞물릴 때].
도 4 내지 도 5 및 도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 균일성 디바이스(10u)는 타이어 트레드 결합부(100u)를 또한 포함한다. 전술된 바와 같이, 균일성 기능에 관련된 장치(10')의 구조적 구성요소는 "u"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있다. 따라서, 전술된 예시적인 실시예에서 보여지는 바와 같이, 타이어 트레드 결합부(100u)는 균일성 디바이스(10u)에 전용이다.
예를 들어, 도 6a 내지 도 6e에 보여지는 바와 같이, 타이어 트레드 결합부(100u)는 받침대 부재(102u), 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u), 실린더 또는 서보 로크(106u), 인가 부하 검출부(108u), 타이어 균일성 검출부(110u) 및 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 포함할 수도 있다. 받침대 부재(102u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)가 중심축(A-A)을 향해 또는 이격하여 반경방향 내향 방향으로 이동할 수도 있도록 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 실린더 로크(106c)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 인가 부하 검출부(108u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 타이어 균일성 검출부(110u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다.
균일성 디바이스(10u)는 제2 타이어 트레드 결합부(101u)를 또한 포함한다. 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 타이어 트레드 결합부(100u)와 실질적으로 유사하지만[제2 타이어 트레드 결합부(101u)가 받침대 부재(102u), 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u), 실린더 또는 서보 로크(106u), 인가 부하 검출부(108u) 및 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 포함하기 때문에], 몇몇 구현예에서 타이어 균일성 검출부(110u)를 포함하지 않을 수도 있다[즉, 몇몇 구현예에서, 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 타이어 균일성 검출부(110u)를 포함할 수도 있음]. 예에서, 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 중심축(A-A)에 대해 서로에 대해 반대로 배열된다.
장치(10') - 팽창된 타이어-휠 조립체(TW) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10')는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 타이어(T)의 균일성을 결정할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같이, 장치(10')를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 6a 내지 도 6e에서 볼 수도 있다.
도 6b를 참조하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다. 예에서, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)는 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬된 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 화살표(D1)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)를 통해 삽입되게 되고, 이에 의해 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 내측면(TWIS)은 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있다.
도 6c를 참조하면, 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D2)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다. 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)에 의해 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유되면, 상부 작업편 결합부(20u)의 축방향 가동 실린더(58)는, (1) 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 외측면(TWOS)에 인접하여 배치될 때까지 그리고 (2) 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D) 내에 형성된 리세스(60) 내에 회전 가능하게 배치될 때까지, 화살표(D3)의 방향에 따라 팽창된 타이어-휠 조립체(TW), 및 하부 작업편 결합부(18)를 향해 돌진한다.
도 6d에서 보여지는 바와 같이, 일단 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)가 타이어-휠 조립체(TW)의 외측면(TWOS)에 인접하여 배치되고, 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)이 전술된 바와 같이 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D) 내에 형성된 리세스(60) 내에 회전 가능하게 배치되면, 타이어-휠 조립체(TW)는, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)와 상부 작업편 결합부(20u) 사이에 회전 가능하게 개재되도록[척 조립체의 표면에 대해 작업편을 견고하게 유지하기 위해, 타이어-휠 조립체(TW)에 축방향 클램핑 부하를 인가하기 위해] 장치(10')에 의해 축방향으로 선택적으로 보유되는 것을 일컬어질 수도 있다. 연산 자원(75)는 이어서 제1 타이어 트레드 결합부(100u)와 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 트레드 결합 부재(112u)가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 인접하여 배치될 때까지, 중심축(A-A)을 향해 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)를 화살표(D4)의 방향에 따라 반경방향으로 돌진시키기 위해, 화살표(D4)의 방향에 따라 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 타이어-휠 조립체(TW)를 향해 반경방향 내향으로 돌진하기 위해, 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 신호를 송신할 수도 있다. 화살표(D4)의 방향을 따른 중심축(A-A)을 향한 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)의 반경방향 이동은, 일단 인가 부하 검출부(108u)가 제1 타이어 트레드 결합부(100u)의 타이어 트레드 결합 부재(112u)가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 지정된 부하를 인가하는 것을 검출하면 정지될 수도 있다. 예에서, 70% 부하가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 인가된다.
일단 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)와 상부 작업편 결합부(20u) 사이에 회전 가능하게 개재되면, 그리고 화살표(D4)의 방향에 따른 중심축(A-A)을 향한 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)의 반경방향 이동이 정지되면, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46)와 각도 인코더(48)의 모두에 연결된 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 작동될 수도 있고, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전한다(R).
도 6e를 참조하면, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 균일성 검출부(110u)는 타이어-휠 조립체(TW)의 타이어(T)의 균일성 조건 또는 균일성 결여 조건을 지시하는, 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신된 신호를 생성할 수도 있다. 몇몇 경우에, 예를 들어, 도 8 내지 도 8c에 도시되고 설명된 바와 같이, 타이어 균일성 검출부(110u)는 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)을 포함할 수도 있고, 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)의 각각은 예를 들어 스트레인 게이지 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서일 수도 있다. 다른 경우에, 예를 들어 도 9 내지 도 9e에 도시되고 설명된 바와 같이, 타이어 균일성 검출부(110u)는 3개 이상의 에어 스프링 부재(114ub)를 포함할 수도 있다.
"고정 부하" 타이어 균일성 검출부(110u)
도 6a 내지 도 6e, 도 7a 내지 도 7b, 도 7aa 내지 도 7ba, 도 8 내지 도 8c을 참조하면, 예시적인 타이어 균일성 검출부(110u)는 지지 플레이트(116u)에 고정된 복수의 다축 로드셀(114ua)을 포함하는 "고정 부하" 타이어 균일성 검출부라 칭할 수도 있다. 타이어 균일성 검출부(110u)가 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)을 포함할 수도 있는 몇몇 경우에, 균일성 조건 또는 균일성 결여 조건은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 6a 내지 도 6e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 6a 내지 도 6e에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 6a 내지 도 6e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 6a 내지 도 6e에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 타이어 균일성 검출부(110u)에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)은 "다축" 로드셀이라 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 6a 내지 도 6e의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 6a 내지 도 6e에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 각각의 다축 로드셀(114ua)의 각각의 축(즉, X축, Y축 및 Z축)은 그 자신의 채널[일반적으로 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 표현됨]을 가질 수도 있고, 따라서 몇몇 예에서, 균일성 디바이스(10u)는 예를 들어 9개의 채널(3개의 로드셀이 도 8b, 도 8c에서 보여지는 바와 같은 디자인에 합체될 때) 또는 12개의 채널(4개의 로드셀이 도 8, 도 8a에서 보여지는 바와 같은 디자인에 합체될 때)을 포함할 수도 있고, 이에 의해 각각의 채널은 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신되는 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 제공한다. 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 합산할 것이고, 이어서 타이어(T)의 균일성(또는 그 결여)을 결정할 것인 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 이후에 제공된다(즉, 이는 작업편의 부여된 "노면력"의 고정 편향 측정임). 예를 들어, 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)이 사용되기 때문에, 예를 들어 요동 모멘트, 요 모멘트, 피치 모멘트 등과 같은 다양한 균일성 관련 측정치가 캡처될 수도 있다. 복수의 다축 로드셀(114ua) 및 각도 인코더(48)의 각각은 각도 인코더(48)에 의해 결정된 바와 같이, 타이어(T)의 특정 각도 배향에서 복수의 다축 로드셀(114ua)에 의해 검출되었던 타이어(T)의 균일성의 결여를 기록하기 위해 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있다.
도 8 내지 도 8a을 참조하면, 예에서, 복수의 다축 로드셀(114ua)은 "정사각형 형상"으로 지지 플레이트(116u) 상에 배열된 4개의 다축 로드셀(114ua1, 114ua2, 114ua3, 114ua4)을 포함할 수도 있다. 도 8b 내지 도 8c을 참조하면, 다른 예에서, 복수의 다축 로드셀(114ua)은 "L 형상"으로 지지 플레이트(116u) 상에 배열된 3개의 다축 로드셀(114ua1, 114ua2, 114ua3)을 포함할 수도 있다.
"고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)
도 6a 내지 도 6e, 도 7ab 내지 도 7bb, 도 7ac 내지 도 7bc, 도 9 내지 도 9e를 참조하면, 예시적인 타이어 균일성 검출부(110u)는 지지 플레이트(116u)에 고정된 복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 포함하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부라 칭할 수도 있다. 도 9 내지 도 9a를 참조하면, 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "정사각형 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 4개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3, 114ub4)를 포함할 수도 있다. 도 9b 내지 도 9c를 참조하면, 다른 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "L 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 3개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3)를 포함할 수도 있다. 도 9d 내지 도 9e를 참조하면, 또 다른 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "삼각형 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 3개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3)를 포함할 수도 있다. 타이어 균일성 검출부(110u)는 적어도 하나의 레이저 지시기(126)(예를 들어, 도 7ab 내지 도 7bb, 도 7ac 내지 도 7bc 참조)를 또한 포함할 수도 있다. 복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 구비하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)를 이용하기 위한 방법이 이하에 더 상세히 설명된다.
타이어 트레드 결합 부재(112u) - 롤러 부재(118u)의 구성
도 7a 내지 도 9e을 참조하면, 타이어 트레드 결합 부재(112u)는 복수의 롤러 부재(118u)를 포함하도록 구성될 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된다.
예에서, 도 7a 내지 도 7b, 도 7ab 내지 도 7bb, 도 8, 도 8b, 도 9, 도 9b, 도 9d에서 보여지는 바와 같이, 예시적인 타이어 트레드 결합 부재(112u1)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된 복수의 롤러 부재(118u)를 포함할 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 중앙에 위치된 제7 롤러 부재(118u7)에 의해 분리되어 있는 3개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3)의 제1 그룹(118ua) 및 3개의 롤러 부재(118u4, 118u5, 118u6)의 제2 그룹(118ub)에 의해 형성된 7개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3 , 118u4, 118u5, 118u6, 118u7)를 포함할 수도 있다.
상부 브래킷(120u)과 하부 브래킷(122u)의 모두는 지지 플레이트(124u)에 고정된다. 몇몇 경우에, 지지 플레이트(124u)는 복수의 다축 로드셀(114ua)(도 6a 내지 도 6e, 도 7a 내지 도 7b, 도 7aa 내지 도 7ba, 도 8 내지 도 8c에서 설명된 예시적인 실시예의) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)(도 6a 내지 도 6e, 도 7ab 내지 도 7bb, 도 7ac 내지 도 7bc, 도 9 내지 도 9e에 설명된 예시적인 실시예의)에 연결되어, 복수의 다축 로드셀(114ua) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)가 타이어 균일성 검출부(110u1)/타이어 균일성 검출부(110u2)의 지지 플레이트(116u)와 타이어 트레드 결합 부재(112u1)의 지지 플레이트(124u) 사이에 "개재"되게 된다.
예에서, 도 7aa 내지 도 7ba, 도 7ac 내지 도 7bc, 도 8a, 도 8c, 도 9a, 도 9c, 도 9e에서 보여지는 바와 같이, 예시적인 타이어 트레드 결합 부재(112u2)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된 복수의 롤러 부재(118u)를 포함할 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 간극에 의해 분리된[7개의 롤러 부재를 포함하는 전술된 실시예에 비교될 때 중앙에 위치된 제7 롤러 부재(118u7)의 결여가 존재하는 경우에] 3개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3)의 제1 그룹(118ua) 및 3개의 롤러 부재(118u4, 118u5, 118u6)의 제2 그룹(118ub)에 의해 형성된 6개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3 , 118u4, 118u5, 118u6)를 포함할 수도 있다. 간극은 타이어 접촉 패치 영역의 선단 에지 및 후단 에지에 걸친다.
상부 브래킷(120u)과 하부 브래킷(122u)의 모두는 지지 플레이트(124u)에 고정된다. 몇몇 경우에, 지지 플레이트(124u)는 복수의 다축 로드셀(114ua)(도 6a 내지 도 6e, 도 7a 내지 도 7b, 도 7aa 내지 도 7ba, 도 8 내지 도 8c에서 설명된 예시적인 실시예의) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)(도 6a 내지 도 6e, 도 7ab 내지 도 7bb, 도 7ac 내지 도 7bc, 도 9 내지 도 9e에 설명된 예시적인 실시예의)에 연결되어, 복수의 다축 로드셀(114ua) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)가 타이어 균일성 검출부(110u1)/타이어 균일성 검출부(110u2)의 지지 플레이트(116u)와 타이어 트레드 결합 부재(112u1)의 지지 플레이트(124u) 사이에 "개재"되게 된다.
복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 구비하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)가 균일성 디바이스(10u)의 디자인에 합체될 때, 복수의 에어 스프링 부재(114ub) 뿐만 아니라 지지 플레이트(116u) 및 지지 플레이트(124u)에 근접하여 위치된 적어도 하나의 레이저 지시기(126)는 지지 플레이트(116u)와 지지 플레이트(124u) 사이의 거리의 차이를 검출할 수도 있고, 이에 따라, 타이어(T)의 균일성의 결여가 타이어(T)의 특정 각도 회전에서 발생할 때, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 (1) 압축하여, 이에 의해 지지 플레이트(116u, 124u) 사이의 거리를 감소시키고, 또는 대안적으로 (2) 팽창하여, 이에 의해 지지 플레이트(116u, 124u) 사이의 거리를 증가시킬 수도 있다. 적어도 하나의 레이저 지시기(126) 및 각도 인코더(48)의 각각은 각도 인코더(48)에 의해 결정된 바와 같이, 타이어(T)의 특정 각도 배향에서 적어도 하나의 레이저 지시기(126)에 의해 검출되었던 타이어(T)의 균일성의 결여를 기록하기 위해 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있다.
기능적으로, 적어도 하나의 레이저 지시기(126)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신된 적어도 하나의 신호를 생성하고, 적어도 하나의 신호는 시간 도메인 변위 리플 출력이다. 하나 초과의 레이저 지시기(126)가 사용되면, 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 레이저 지시기(126)에 의한 각각의 신호 출력의 시간 도메인 변위 리플 출력을 합산하고, 이는 이어서 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 제공된다(즉, 이는 작업편의 로딩된 반경의 "의사 고정된 부하" 측정임).
장치(10")
도 10을 참조하면, 예시적인 장치가 일반적으로 도면 부호 10"으로 도시되어 있다. 몇몇 경우에, 장치(10")는 밸런싱의 동작에 관련될 수도 있는 제1 기능을 제공하는 방식으로 구조적으로 구성될 수도 있는데, 밸런싱의 동작은 예를 들어, (1) 장치(10") 상에 캘리브레이션 디스크(CD)(예를 들어, 도 12c 내지 도 12e에서 보여지는 바와 같이)를 배열함으로써 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 컴퓨터 리소스(75)에 교육하는 것, 및 (2) 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터의 단위로 정량화될 수도 있음)[이는 전술된 바와 같이, 장치(10")로의 캘리브레이션 디스크(CD)의 이전의 적용으로부터 연산 자원(75)에 제공된 불균형의 학습된 상태의 견지에서 결정될 수도 있음]을 결정하기 위해 장치(10") 상에 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)(예를 들어, 도 12ca 내지 도 12ea에서 보여지는 바와 같이)를 배열하는 것을 포함할 수도 있다. 부가적으로, 장치(10")는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)(예를 들어, 도 13a 내지 도 13e에서 보여지는 바와 같이)의 타이어(T)의 균일성을 결정하는 동작일 수도 있는 제2 기능을 제공하는 방식으로 구조적으로 구성될 수도 있다. 따라서, 장치(10")는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하나 초과의 타이어-휠 조립체 처리 기능(즉, 밸런싱 및 균일성 결정)을 수행하는 것이 가능한 하나의 구조체[즉, 장치(10")] 상에 배치될 수도 있다는 사실에 기인하여, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 처리를 촉진할 수도 있는 밸런싱 및 균일성 결정의 동작을 순차적으로 수행할 수도 있는 "투-인-원(two-in-one)" 조합 장치(10")라 일반적으로 칭할 수도 있다.
밸런싱 기능에 전용인 장치(10")의 구조적 구성요소는 "b"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있고, 이에 따라 '밸런싱 디바이스'는 일반적으로 예를 들어 일반적으로 도면 부호 "10b"로 표현되어 있다. 실질적으로 유사한 방식으로, 균일성 기능에 관련된 장치(10")의 구조적 구성요소는 "u"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있고, 이에 따라 '균일성 디바이스'는 일반적으로 예를 들어, 도면 부호 "10u"로 표현되어 있다. 몇몇 경우에, 구조적 구성요소는 "b" 또는 "u" 도면 부호 지시가 추가되어 있지 않을 수도 있고, 이에 따라 이러한 구조적 구성요소는 밸런싱 디바이스(10b) 및 균일성 디바이스(10u)의 어느 하나와 연계될 수도 있다.
장치(10")의 밸런싱 디바이스(10b)
도 10 내지 도 11을 먼저 참조하면, 밸런싱 디바이스(10b)는 일반적으로 기부 부재(12), 하부 지지 부재(14), 상부 지지 부재(16u), 하부 작업편 결합부(18) 및 상부 작업편 결합부(20u)를 포함한다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14) 및 상부 지지 부재(16u)는 기부 부재(12) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 하부 작업편 결합부(18)에 연결된다. 상부 지지 부재(16u)는 상부 작업편 결합부(20u)에 연결된다.
기부 부재(12)는 상부면(22) 및 하부면(24)을 갖는 플랫폼을 포함할 수도 있다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G)으로부터 이격하여 기부 부재(12)를 상승시키는 하부면(24)으로부터 연장하는 복수의 푸트 부재(26)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)는 복수의 받침대 부재(28)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 받침대 부재(28)는 3개의 받침대 부재(28a, 28b, 28c)를 포함할 수도 있다.
상부 지지 부재(16u)는 복수의 레그 부재(32u)를 포함하는 캐노피 부재(30u)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 레그 부재(32u)는 4개의 레그 부재(32a, 32b, 32c, 32d)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)의 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)가 기부 부재(12)의 축심을 통해 그리고 기부 부재(12)의 외주부(34)로부터 이격하여 연장하는 중심축(A-A)에 더 근접하여 반경방향 내향으로 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다. 상부 지지 부재(16u)의 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)는 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)가 기부 부재(12)의 외주부(34)에 근접하고 그리고 기부 부재(12)의 축심을 통해 연장하는 중심축(A-A)으로부터 반경방향으로 이격하여 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다.
도 12a 내지 도 12ea를 참조하면, 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)를 포함한다. 중앙 샤프트(36)는 기단부(36P)와 말단부(36D) 사이에 연장하는 세장형 본체(38)에 의해 형성된다. 중심축(A-A)은 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)의 축심과 축방향으로 정렬된다.
하부 작업편 결합부(18)는 모터 하우징(42) 내에 배치된 모터(40)를 또한 포함할 수도 있다. 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 모터(40)에 연결된다. 몇몇 경우에, 모터(40)는 예를 들어, 서보 모터일 수도 있다.
하부 작업편 결합부(18)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)을 또한 포함할 수도 있다. 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)은 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된다.
모터(40)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)을 유발하기 위해 작동될 수도 있다. 몇몇 경우에, 중앙 샤프트(36)는 대략 300 rpm으로 회전될 수도 있는데, 이러한 예에서, 300 rpm은 밸런싱 기능을 수행하기 위한 관성력을 부여하기 위해 '고속'인 것으로 고려될 수도 있다. 모터(40)는 작업편 결합척(44)의 이동을 부여하고/공간적으로 조작하도록 또한 작동될 수도 있다. 작업편 결합척(44)의 이동은 (1) 반경방향 외향 이동[작업편(CD/TW)에 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합하기 위한] 또는 (2) 반경방향 내향 이동[작업편(CD/W)으로부터 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합해제하기 위한]을 포함할 수도 있다.
모터(40)의 작동[중앙 샤프트(36)를 회전하기(R) 위해 또는 작업편 결합척(44)의 이동을 유발하기 위해]은 연산 자원(75)로부터 모터(40)에 송신된 신호의 결과로서 발생할 수도 있다. 연산 자원(75)는 예를 들어, 디지털 컴퓨터일 수도 있고, 하나 이상의 저장 리소스[예를 들어, 메모리, 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 상변화 메모리(PCM), 및/또는 스핀들을 갖는 디스크 드라이브]와 통신하는 하나 이상의 전자 디지털 프로세서 또는 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연산 자원(75)는 통신적으로 결합될 수도 있다[예를 들어, 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 예를 들어 모터(40)에 무선으로 또는 유선으로].
하부 작업편 결합부(18)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 상에 배치된 복수의 구성요소(46, 48, 50b)를 또한 포함할 수도 있고, 복수의 구성요소(46, 48, 50b)는 예를 들어, 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 복수의 다축 트랜스듀서(50b)를 포함할 수도 있다. 작업편 내측면 결합 부재(46)는 작업편 결합척(44)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 및 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결될 수도 있다. 다축 트랜스듀서(50b)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있고, 트랜스듀서(50b)는 예를 들어 스트레인 게이지 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서일 수도 있다. 각도 인코더(48)는 예를 들어 작업편 내측면 결합 부재(46)와 다축 트랜스듀서(50b) 사이의 위치에서 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 밸런싱 기능에 관련된 장치(10")의 구조적 구성요소는 "b"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있다. 따라서, 전술된 예시적인 실시예에서 보여지는 바와 같이, 다축 트랜스듀서(50b)는 밸런싱 디바이스(10b)에 전용이다.
하부 작업편 결합부(18)는 로크업 기구(52)(예를 들어, 클러치)를 또한 포함할 수도 있다. 도 12a 내지 도 12ea를 참조하면, 로크업 기구(52)는 밸런싱 디바이스(10b)의 다축 트랜스듀서(50b) 둘레에 배열된 것으로 도시되어 있다. 로크업 기구(52)는 장치(10")가 (1) 밸런싱의 동작 및 (2) 균일성 결정인, 전술된 기능의 모두를 제공하는 사실에 기인하여 장치(10")의 디자인에 합체된다.
로크업 기구(52)가 "맞물림 상태"(예를 들어, 도 12a 참조)로 배열될 때, 로크업 기구(52)는 다축 트랜스듀서(50b)가 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하게(R) 허용되도록 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)와 다축 트랜스듀서(50b)를 선택적으로 기계적으로 결합하고, 또한 로크업 기구(52)가 맞물림 상태로 배열될 때, 다축 트랜스듀서(50b)는 다축 트랜스듀서(50b)가 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 신호를 통신하는 것이 허용되지 않도록 오프라인으로 취해지고/"개방 회로" 상태(예를 들어, 도 12a 및 도 13a 내지 도 13e에서 원 내의 "X" 참조)로 배열된다고 일컬어질 수도 있다. 역으로, 로크업 기구(52)가 "분리 상태"(예를 들어, 도 12b 참조)로 배열될 때, 다축 트랜스듀서(50b)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)로부터 선택적으로 기계적으로 분리되는 것으로 일컬어질 수도 있고, 다축 트랜스듀서(50b)는 다축 트랜스듀서(50b)가 작업편(CD/TW)의 불균형을 지시하는 신호를 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신하는 것이 허용되도록 온라인으로 배치되고/"폐쇄 회로"로 배열된다(예를 들어, 도 12b 내지 도 12ea에서 원 내의 "체크 마크" 참조). 따라서, 다축 트랜스듀서(50b)를 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)와 선택적으로 기계적으로 분리하는 결과로서, 장치(10")는 장치(10")의 2개의 이용 가능한 기능 중 밸런싱 기능을 이용하는 방식으로 동작하는 것으로 일컬어질 수도 있다. 다축 트랜스듀서(50b)를 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 선택적으로 기계적으로 연결하는 결과로서, 장치(10")는 장치(10")의 2개의 이용 가능한 기능 중 균일성 기능을 이용하는 방식으로 동작하는 것으로 일컬어질 수도 있다. 로크업 기구(52)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있고, 따라서, 로크업 기구의 맞물림 또는 분리 상태는 연산 자원(75)로부터 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 로크업 기구(52)에 통신된 신호에 응답하여 결정될 수도 있다.
장치(10")가 밸런싱 기능 또는 균일성 기능 중 하나를 제공하는 동작 모드로 선택적으로 배열되는 것을 허용하는 것 이외에, 로크업 기구(52)의 상태는 또한 장치(10")의 모드가 균일성 동작 모드로 선택적으로 배열될 때 다축 트랜스듀서(50b)의 구조적 완전성을 보호할 수도 있다. 이하의 개시내용에서 설명되는 바와 같이, 균일성 장치(10u)는 균일성 테스트 중에 중앙 샤프트(36) 상에 반경방향 부하를 인가하고, 따라서 다축 트랜스듀서(50b)가 중앙 샤프트(36)에 기계적으로 연결되지 않으면, 반경방향으로 인가된 부하는 다축 트랜스듀서(50b)를 잠재적으로 손상시킬 수 있다.
예에서, 하부 지지 부재(14)는 이하와 같이 하부 작업편 결합부(18)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 12a 내지 도 12ea에 보여지는 바와 같이, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)이 예를 들어 모터 하우징(42)과 같은 하부 작업편 결합부(18)의 비회전 구조 부재로부터 반경방향 외향으로 연장할 수도 있다.
도 10을 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)은 예를 들어, 제1 반경방향 돌출 지지 아암(54a), 제2 반경방향 돌출 지지 아암(54b) 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54c)을 포함할 수도 있다. 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 숄더부(56)를 포함할 수도 있다. 도 12a 내지 도 12ea를 참조하면, 제1, 제2 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54a, 54b, 54c)의 각각의 말단부(54D)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)의 숄더부(56) 상에 배치되고 연결될 수도 있다.
도 10 내지 도 11 및 도 12a 내지 도 12ea를 참조하면, 상부 작업편 결합부(20u)는 축방향 가동 실린더(58)를 포함할 수도 있다. 축방향 가동 실린더(58)의 기단부(58p)는 상부 지지 부재(16u)의 캐노피 부재(30u)에 연결된다. 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)을 수용하기 위해 치수설정된 리세스(60)를 포함한다.
장치(10") - 캘리브레이션 디스크(CD) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10")에 의해 제공된 밸런싱 동작들 중 하나는 예를 들어 장치(10") 상에 캘리브레이션 디스크(CD)를 배열함으로써 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타날 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 교육하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같은 장치(10")를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 12a 내지 도 12b 및 도 12c 내지 도 12e에서 볼 수도 있다. 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)의 정적 구성요소 및 결합 구성요소를 보정하기 위해, 타이어-휠 조립체(TW)의 상부 평면(예를 들어, 외측면) 및 하부 평면(예를 들어, 내측면)을 위한 "2 평면" 밸런서라 칭할 수도 있다[즉, 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)를 동적으로 밸런싱하는 것에 기여할 수도 있음].
먼저, 도 12a에서 보여지는 바와 같이, 로크업 기구(52)는 다축 트랜스듀서(50b)가 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 선택적으로 기계적으로 연결되도록 맞물림 상태로 도시되어 있고, 그 결과 다축 트랜스듀서(50b)는 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)와 함께 회전한다(R). 다음에, 도 12b를 참조하면, 연산 자원(75)로부터 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 적어도 하나의 로크업 기구(52)에 신호를 통신할 때, 로크업 기구(52)는 분리 상태로[도 12a에서, 화살표(D1)에 따라] 선택적으로 배열될 수도 있어, 그 결과, 다축 트랜스듀서(50b)가 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용되지 않는다.
도 12c를 참조하면, 일단 다축 트랜스듀서(50b)가 전술된 바와 같이 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용되면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다.
예에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)는 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(CDO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬된 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 화살표(D2)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)를 통해 삽입되게 되고, 이에 의해 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS)은 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있다.
도 12d를 참조하면, 일단 캘리브레이션 디스크(CD)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서, 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다. 여기서, 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창한 후에, 상부 작업편 결합부(20u)는 캘리브레이션 디스크(CD)를 향해 돌진하지 않는다는 것이 주목되어야 한다[상부 작업편 결합부(20u)가 장치(10")의 밸런싱 모드 중에 이용되지 않기 때문에].
도 12e에 보여지는 바와 같이, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 다축 트랜스듀서(50b)의 모두에 연결되는 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 이후에 작동된다. 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R) 캘리브레이션 디스크(CD)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전되어 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 다축 트랜스듀서(50b)는 캘리브레이션 디스크(CD)의 불균형(불균형이 존재하면)을 지시하는 신호를 생성할 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)의 임의의 결정된 불균형은 연산 자원(75)에 대한 다축 트랜스듀서(50b)에 통신적으로 결합된 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신된다.
검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 12a 내지 도 12e에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 12a 내지 도 12e에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 다축 트랜스듀서(50b)에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 트랜스듀서(50b)는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 트랜스듀서(50b)에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12e의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 12a 내지 도 12e에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다. 이는 절대적으로 결정적으로 필수적인 것보다 더 많은 채널이 밸런싱 동작을 수행하는데 사용되는 "과결정된" 시스템이라 칭할 수도 있다. 최소 수의 채널(즉, 본 예에서 2개)의 사용에 의해, 신호들 중 어느 하나 내의 임의의 측정 에러가 전체 계산에서 중대한 에러에 추가될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 임의의 개별 신호의 에러가 최종 결과의 최소 왜곡을 유발하게 하기 위해, 실용적인 것과 동수의 신호의 출력을 평균화하는 역 힘 추정을 사용한다.
캘리브레이션 디스크(CD)는 매우 적은 불균형을 갖도록 제조된다[즉, 캘리브레이션 디스크(CD)는 허용 가능한 불균형을 갖고 밸런싱되도록 의도적으로 제조됨]. 장치(10")에 부착되고 회전될(R) 때, 전술된 바와 같이, 캘리브레이션 디스크(CD)는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 기능적으로 교육할 것이고, 다양한 불균형 구성은 '학습 모드' 중에 연산 자원(75)에 의해 결정될 수도 있고, 이에 의해 트랜스듀서(50b)의 각각의 트랜스듀서의 각각의 채널의 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)의 크기 및 위상이 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신된다. 불균형 구성은 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS) 및 외측면(CDOS) 중 하나 이상에 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)(예를 들어, 도 12e 참조) 중 하나 이상을 부착하는 조작자에 의해 선택적으로 결정된다. 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)의 선택적 부착은 특정량의 중량 뿐만 아니라 캘리브레이션 디스크(CD) 상의 특정 각도 위치를 선택하는 것을 포함할 수도 있다. 역 힘 추정으로서 공지되어 있는 프로세스가 사용되고, 반면에 신호 이득(예를 들어, 불균형의 유닛당 신호 출력)은 복수의 트랜스듀서(50b)의 각각의 채널에 대해 또는 복수의 다축 트랜스듀서(50b)의 각각의 채널에 대해, 캘리브레이션 측정으로부터 계산된다.
예에서, 'X 유닛'의 양을 갖는 일 캘리브레이션 중량추(CDW)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 279°의 각도 배향에서 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착될 수도 있다. 따라서, 0° 내지 279°의 캘리브레이션 디스크의 회전(R)시에, 연산 자원(75)는 279°의 각도 배향에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착된 'X 유닛'을 지시하는 다축 트랜스듀서(50b)에 의해 생성된 불균형 신호를 수신할 것이고, 이에 따라, 279°의 각도 배향에서 외측면의 'X 유닛'의 불균형을 갖는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 장치(10")에 부착되고 전술된 바와 실질적으로 유사한 방식으로 회전될(R) 때, 연산 자원(75)는 불균형량 뿐만 아니라 불균형의 위치를 인식할 것이다. 불균형의 양 및 위치를 결정할 때, 연산 자원는 불균형을 기록하고 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공할 것이다.
장치(10") - 팽창된 타이어-휠 조립체(TW) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10")에 의해 제공된 밸런싱의 동작들 중 하나는 예를 들어, 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터 단위로 정량화될 수도 있음)을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같이, 장치(10")를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 12a 내지 도 12b 및 도 12ca 내지 도 12ea에서 볼 수도 있다.
먼저, 도 12a에서 보여지는 바와 같이, 로크업 기구(52)는 다축 트랜스듀서(50b)가 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 선택적으로 기계적으로 연결되도록 맞물림 상태에서 도시되어 있고, 그 결과, 다축 트랜스듀서(50b)는 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용된다. 다음에, 도 12b를 참조하면, 연산 자원(75)로부터 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 로크업 기구(52)에 신호를 통신할 때, 로크업 기구(52)는 분리 상태로[도 12a에서, 화살표(D1)에 따라] 선택적으로 배열될 수도 있어, 그 결과, 다축 트랜스듀서(50b)가 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용되지 않는다.
도 12ca를 참조하면, 일단 다축 트랜스듀서(50b)가 전술된 바와 같이 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다.
예에서, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬되어 있는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 화살표(D2)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)를 통해 삽입되게 되어, 이에 의해 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 내측면(TWIS)이 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있게 된다.
도 12da를 참조하면, 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서, 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다. 여기서, 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창한 후에, 상부 작업편 결합부(20u)는 타이어-휠 조립체(TW)를 향해 돌진하지 않는다는 것이 주목되어야 한다[상부 작업편 결합부(20u)가 장치(10")의 밸런싱 모드 중에 이용되지 않기 때문에].
도 12ea에 보여지는 바와 같이, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 다축 트랜스듀서(50b)의 모두에 연결되는 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 이후에 작동된다. 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R) 타이어-휠 조립체(TW)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전되어 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 다축 트랜스듀서(50b)는 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(불균형이 존재하면)을 지시하는 신호를 생성할 수도 있다. 통신된 신호는 이어서 불균형의 정적 및 결합 성분을 결정하는데 사용될 수도 있다[먼저 신호를 평균화하고, 이어서 도 3a 내지 도 3d에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 서명의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블에 계산을 비교함으로써 작업편 상의 하나 이상의 위치(예를 들어, 하나 이상의 보정 평면)에서 유효 불균형 질량 크기 및 위상각으로 측정된 불균형을 변환하기 위해 기하학적 변환을 사용하여 평균으로부터 불균형을 계산함으로써]. 추천된 보정 질량은 이어서 소정의 휠 기하학 구조에 대해 기하학적 변환을 사용하여 결정된다. 이상적인 추천된 보정은 "소정 길이로 절단된" 보정 질량 재료의 사용에 의해서와 같이, 직접적으로 연산될 수도 있고, 또는 허용 가능한 절충안이 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 결정된 불균형을 보정하기 위해, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공하기 위해 도 12a 내지 도 12b 및 도 12c 내지 도 12e에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 신호의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블로부터 선택될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 12ca 내지 도 12ea의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 12ca 내지 도 12ea에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 12ca 내지 도 12ea의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 12ca 내지 도 12ea에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 다축 트랜스듀서(50b)에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 트랜스듀서(50b)는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 트랜스듀서(50b)에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 12ca 내지 도 12ea의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 12a 내지 도 12b 및 도 12ca 내지 도 12ea에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 다축 트랜스듀서(50b)의 각각의 축(즉, X축, Y축 및 Z축)은 그 자신의 채널[일반적으로 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 표현되어 있음]을 가질 수도 있고, 따라서 몇몇 예에서, 밸런싱 디바이스(10b)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신되는 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)을 각각 제공하는 3개의 채널을 포함할 수도 있다. 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 전압 이득 출력을 평균화할 것이고, 채널들 중 임의의 하나 상에 노이즈가 존재하면, 노이즈는 채널의 총 수(예를 들어, 현재 예에서 3개)가 함께 평균화되는[즉, 연산 자원(75)에 의해 확률적으로 측정되어 계산된 불균형의 유닛당 전압 이득 출력] 결과로서 감소될 것이다(노이즈 상쇄의 형태로). 이는 절대적으로 과결정적으로 필수적인 것으로 통상적으로 간주되는 것보다 더 많은 채널이 밸런싱 동작을 수행하는데 사용되는 "과결정된" 시스템이라 칭할 수도 있다. 최소 수의 채널(즉, 본 예에서 2개)의 사용에 의해, 신호들 중 어느 하나 내의 임의의 측정 에러가 전체 계산에서 중대한 에러에 추가될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 임의의 개별 신호의 에러가 최종 결과의 최소 왜곡을 유발하게 하기 위해, 실용적인 것과 동수의 신호의 출력을 평균화하는 역 힘 추정을 사용한다.
장치(10")의 균일성 디바이스(10u)
도 10 내지 도 11을 먼저 참조하면, 균일성 디바이스(10u)는 일반적으로 기부 부재(12), 하부 지지 부재(14), 상부 지지 부재(16u), 하부 작업편 결합부(18) 및 상부 작업편 결합부(20u)를 포함한다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14) 및 상부 지지 부재(16u)는 기부 부재(12) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 하부 작업편 결합부(18)에 연결된다. 상부 지지 부재(16u)는 상부 작업편 결합부(20u)에 연결된다.
기부 부재(12)는 상부면(22) 및 하부면(24)을 갖는 플랫폼을 포함할 수도 있다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G)으로부터 이격하여 기부 부재(12)를 상승시키는 하부면(24)으로부터 연장하는 복수의 푸트 부재(26)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)는 복수의 받침대 부재(28)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 받침대 부재(28)는 3개의 받침대 부재(28a, 28b, 28c)를 포함할 수도 있다.
상부 지지 부재(16u)는 복수의 레그 부재(32u)를 포함하는 캐노피 부재(30u)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 레그 부재(32u)는 4개의 레그 부재(32a, 32b, 32c, 32d)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)의 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)가 기부 부재(12)의 축심을 통해 그리고 기부 부재(12)의 외주부(34)로부터 이격하여 연장하는 중심축(A-A)에 더 근접하여 반경방향 내향으로 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다. 상부 지지 부재(16u)의 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)는 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)가 기부 부재(12)의 외주부(34)에 근접하고 그리고 기부 부재(12)의 축심을 통해 연장하는 중심축(A-A)으로부터 반경방향으로 이격하여 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다.
도 13a 내지 도 13e를 참조하면, 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)를 포함한다. 중앙 샤프트(36)는 기단부(36P)와 말단부(36D) 사이에 연장하는 세장형 본체(38)에 의해 형성된다. 중심축(A-A)은 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)의 축심과 축방향으로 정렬된다.
하부 작업편 결합부(18)는 모터 하우징(42) 내에 배치된 모터(42)를 또한 포함할 수도 있다. 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 모터(40)에 연결된다. 몇몇 경우에, 모터(40)는 예를 들어, 서보 모터일 수도 있다.
하부 작업편 결합부(18)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)을 또한 포함할 수도 있다. 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)은 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된다.
모터(40)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)을 유발하기 위해 작동될 수도 있다. 몇몇 경우에, 중앙 샤프트(36)는 대략 60 rpm 내지 120 rpm의 속도로 회전될 수도 있는데, 이러한 예에서, 대략 60 rpm 내지 120 rpm의 속도는 균일성 기능을 수행하기 위한 관성력을 방지하기 위해 '저속'인 것으로 고려될 수도 있다. 모터(40)는 작업편 결합척(44)의 이동을 부여하고/공간적으로 조작하도록 또한 작동될 수도 있다. 작업편 결합척(44)의 이동은 (1) 반경방향 외향 이동[휠(W)에 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합하기 위한] 또는 (2) 반경방향 내향 이동[휠(W)로부터 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D) 결합해제하기 위한]을 포함할 수도 있다.
모터(40)의 작동[중앙 샤프트(36)를 회전하기(R) 위해 또는 작업편 결합척(44)의 이동을 유발하기 위해]은 연산 자원(75)로부터 모터(40)에 송신된 신호의 결과로서 발생할 수도 있다. 연산 자원(75)는 예를 들어, 디지털 컴퓨터일 수도 있고, 하나 이상의 저장 리소스[예를 들어, 메모리, 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 상변화 메모리(PCM), 및/또는 스핀들을 갖는 디스크 드라이브]와 통신하는 하나 이상의 전자 디지털 프로세서 또는 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연산 자원(75)는 통신적으로 결합될 수도 있다[예를 들어, 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 예를 들어 모터(40)에 무선으로 또는 유선으로].
하부 작업편 결합부(18)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 상에 배치된 복수의 구성요소(46, 48)를 또한 포함할 수도 있고, 복수의 구성요소(46, 48)는 예를 들어, 작업편 내측면 결합 부재(46) 및 각도 인코더(48)를 포함할 수도 있다. 작업편 내측면 결합 부재(46)는 작업편 결합척(44)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 및 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결될 수도 있다. 각도 인코더(48)는 예를 들어 중앙 샤프트(36)를 따른 임의의 바람직한 위치에서 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있다.
예에서, 하부 지지 부재(14)는 이하와 같이 하부 작업편 결합부(18)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 13a 내지 도 13e에 보여지는 바와 같이, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)이 예를 들어 모터 하우징(42)과 같은 하부 작업편 결합부(18)의 비회전 구조 부재로부터 반경방향 외향으로 연장할 수도 있다. 도 10을 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)은 예를 들어, 제1 반경방향 돌출 지지 아암(54a), 제2 반경방향 돌출 지지 아암(54b) 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54c)을 포함할 수도 있다. 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 숄더부(56)를 포함할 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54a, 54b, 54c)의 각각의 말단부(54D)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)의 숄더부(56) 상에 배치되고 연결될 수도 있다.
도 10 내지 도 11을 참조하면, 상부 작업편 결합부(20u)는 축방향 가동 실린더(58)를 포함할 수도 있다. 축방향 가동 실린더(58)의 기단부(58p)는 상부 지지 부재(16u)의 캐노피 부재(30u)에 연결된다. 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)을 수용하기 위해 치수설정된 리세스(60)를 포함한다[작업편 결합척(44)이 반경방향 팽창 상태로 배열되고 휠(W)의 중앙 통로와 맞물릴 때].
도 10 내지 도 11 및 도 13a 내지 도 13e를 참조하면, 균일성 디바이스(10u)는 타이어 트레드 결합부(100u)를 또한 포함한다. 전술된 바와 같이, 균일성 기능에 관련된 장치(10")의 구조적 구성요소는 "u"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있다. 따라서, 전술된 예시적인 실시예에서 보여지는 바와 같이, 타이어 트레드 결합부(100u)는 균일성 디바이스(10u)에 전용이다.
예를 들어, 도 13a 내지 도 13e에 보여지는 바와 같이, 타이어 트레드 결합부(100u)는 받침대 부재(102u), 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u), 실린더 또는 서보 로크(106u), 인가 부하 검출부(108u), 타이어 균일성 검출부(110u) 및 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 포함할 수도 있다. 받침대 부재(102u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)가 중심축(A-A)을 향해 또는 이격하여 반경방향 내향 방향으로 이동할 수도 있도록 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 실린더 로크(106c)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 인가 부하 검출부(108u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 타이어 균일성 검출부(110u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다.
균일성 디바이스(10u)는 제2 타이어 트레드 결합부(101u)를 또한 포함한다. 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 타이어 트레드 결합부(100u)와 실질적으로 유사하지만[제2 타이어 트레드 결합부(101u)가 받침대 부재(102u), 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u), 실린더 또는 서보 로크(106u), 인가 부하 검출부(108u) 및 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 포함하기 때문에], 몇몇 구현예에서 타이어 균일성 검출부(110u)를 포함하지 않을 수도 있다[즉, 몇몇 구현예에서, 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 타이어 균일성 검출부(110u)를 포함할 수도 있음]. 예에서, 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 중심축(A-A)에 대해 서로에 대해 반대로 배열된다.
장치(10") - 팽창된 타이어-휠 조립체(TW) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10")는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 타이어(T)의 균일성을 결정할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같이, 장치(10")를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 12a 내지 도 12b 및 도 13a 내지 도 13e에서 볼 수도 있다.
먼저, 도 13a에서 보여지는 바와 같이, 로크업 기구(52)는 다축 트랜스듀서(50b)가 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 선택적으로 기계적으로 연결되도록 맞물림 상태로 도시되어 있고, 그 결과 다축 트랜스듀서(50b)는 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용된다. 다축 트랜스듀서(50b)는 도 12c 내지 도 12e 및 도 12ca 내지 도 12ea에서 전술된 바와 같이 밸런싱 기능의 동작과 전용으로 연계되기 때문에, 로크업 기구(52)는 도 13a 내지 도 13e에서 보여지는 바와 같이 균일성 기능의 동작 전체에 걸쳐 맞물림 상태로 유지되고, 그 결과 다축 트랜스듀서(50b)는 결코 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용되지 않는다.
도 13b를 참조하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다. 예에서, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)는 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬된 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 화살표(D1)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)를 통해 삽입되게 되고, 이에 의해 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 내측면(TWIS)은 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있다.
도 13c를 참조하면, 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D2)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다. 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)에 의해 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유되면, 상부 작업편 결합부(20u)의 축방향 가동 실린더(58)는, (1) 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 외측면(TWOS)에 인접하여 배치될 때까지 그리고 (2) 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D) 내에 형성된 리세스(60) 내에 회전 가능하게 배치될 때까지, 화살표(D3)의 방향에 따라 팽창된 타이어-휠 조립체(TW), 및 하부 작업편 결합부(18)를 향해 돌진한다.
도 13d에서 보여지는 바와 같이, 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)가 타이어-휠 조립체(TW)의 외측면(TWOS)에 인접하여 배치되고, 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)이 전술된 바와 같이 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D) 내에 형성된 리세스(60) 내에 회전 가능하게 배치되면, 타이어-휠 조립체(TW)는, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)와 상부 작업편 결합부(20u) 사이에 회전 가능하게 개재되도록[척 조립체의 표면에 대해 작업편을 견고하게 유지하기 위해, 타이어-휠 조립체(TW)에 축방향 클램핑 부하를 인가하기 위해] 장치(10")에 의해 축방향으로 선택적으로 보유되는 것을 일컬어질 수도 있다. 연산 자원(75)는 이어서 제1 타이어 트레드 결합부(100u)와 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 트레드 결합 부재(112u)가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 인접하여 배치될 때까지, 중심축(A-A)을 향해 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)를 화살표(D4)의 방향에 따라 반경방향으로 돌진시키기 위해, 화살표(D4)의 방향에 따라 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 타이어-휠 조립체(TW)를 향해 반경방향 내향으로 돌진하기 위해, 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 신호를 송신할 수도 있다. 화살표(D4)의 방향을 따른 중심축(A-A)을 향한 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)의 반경방향 이동은, 일단 인가 부하 검출부(108u)가 제1 타이어 트레드 결합부(100u)의 타이어 트레드 결합 부재(112u)가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 지정된 부하를 인가하는 것을 검출하면 정지될 수도 있다. 예에서, 70% 부하가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 인가된다.
일단 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)와 상부 작업편 결합부(20u) 사이에 회전 가능하게 개재되면, 그리고 화살표(D4)의 방향에 따른 중심축(A-A)을 향한 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)의 반경방향 이동이 정지되면, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46)와 각도 인코더(48)의 모두에 연결된 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 작동될 수도 있고, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전한다(R).
도 13e를 참조하면, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 균일성 검출부(110u)는 타이어-휠 조립체(TW)의 타이어(T)의 균일성 조건 또는 균일성 결여 조건을 지시하는, 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신된 신호를 생성할 수도 있다. 몇몇 경우에, 예를 들어, 도 15 내지 도 15c에 도시되고 설명된 바와 같이, 타이어 균일성 검출부(110u)는 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)을 포함할 수도 있고, 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)의 각각은 예를 들어 스트레인 게이지 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서일 수도 있다. 다른 경우에, 예를 들어 도 16 내지 도 16e에 도시되고 설명된 바와 같이, 타이어 균일성 검출부(110u)는 3개 이상의 에어 스프링 부재(114ub)를 포함할 수도 있다.
"고정 부하" 타이어 균일성 검출부(110u)
도 13a 내지 도 13e, 도 14a 내지 도 14b, 도 14aa 내지 도 14ba, 도 15 내지 도 15c를 참조하면, 예시적인 타이어 균일성 검출부(110u)는 지지 플레이트(116u)에 고정된 복수의 다축 로드셀(114ua)을 포함하는 "고정 부하" 타이어 균일성 검출부라 칭할 수도 있다. 타이어 균일성 검출부(110u)가 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)을 포함할 수도 있는 몇몇 경우에, 균일성 조건 또는 균일성 결여 조건은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 13a 내지 도 13e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 13a 내지 도 13e에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 13a 내지 도 13e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 13a 내지 도 13e에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 타이어 균일성 검출부(110u)에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)은 "다축" 로드셀이라 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 12a 내지 도 12b 및 도 13a 내지 도 13e의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 12a 내지 도 12b 및 도 13a 내지 도 13e에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 각각의 다축 로드셀(114ua)의 각각의 축(즉, X축, Y축 및 Z축)은 그 자신의 채널[일반적으로 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 표현됨]을 가질 수도 있고, 따라서 몇몇 예에서, 균일성 디바이스(10u)는 예를 들어 9개의 채널(3개의 로드셀이 도 15b, 도 15c에서 보여지는 바와 같은 디자인에 합체될 때) 또는 12개의 채널(4개의 로드셀이 도 15, 도 15a에서 보여지는 바와 같은 디자인에 합체될 때)을 포함할 수도 있고, 이에 의해 각각의 채널은 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신되는 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 제공한다. 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 합산할 것이고, 이어서 타이어(T)의 균일성(또는 그 결여)을 결정할 것인 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 이후에 제공된다(즉, 이는 작업편의 부여된 "노면력"의 고정 편향 측정임). 예를 들어, 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)이 사용되기 때문에, 예를 들어 요동 모멘트, 요 모멘트, 피치 모멘트 등과 같은 다양한 균일성 관련 측정치가 캡처될 수도 있다. 복수의 다축 로드셀(114ua) 및 각도 인코더(48)의 각각은 각도 인코더(48)에 의해 결정된 바와 같이, 타이어(T)의 특정 각도 배향에서 복수의 다축 로드셀(114ua)에 의해 검출되었던 타이어(T)의 균일성의 결여를 기록하기 위해 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있다.
도 15 내지 도 15a를 참조하면, 예에서, 복수의 다축 로드셀(114ua)은 "정사각형 형상"으로 지지 플레이트(116u) 상에 배열된 4개의 다축 로드셀(114ua1, 114ua2, 114ua3, 114ua4)을 포함할 수도 있다. 도 15b 내지 도 15c를 참조하면, 다른 예에서, 복수의 다축 로드셀(114ua)은 "L 형상"으로 지지 플레이트(116u) 상에 배열된 3개의 다축 로드셀(114ua1, 114ua2, 114ua3)을 포함할 수도 있다.
"고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)
도 13a 내지 도 13e, 도 14ab 내지 도 14bb, 도 14ac 내지 도 14bc, 도 16 내지 도 16e을 참조하면, 예시적인 타이어 균일성 검출부(110u)는 지지 플레이트(116u)에 고정된 복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 포함하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부라 칭할 수도 있다. 도 16 내지 도 16a을 참조하면, 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "정사각형 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 4개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3, 114ub4)를 포함할 수도 있다. 도 16b 내지 도 16c을 참조하면, 다른 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "L 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 3개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3)를 포함할 수도 있다. 도 16d 내지 도 16e를 참조하면, 또 다른 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "삼각형 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 3개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3)를 포함할 수도 있다. 타이어 균일성 검출부(110u)는 적어도 하나의 레이저 지시기(126)(예를 들어, 도 14ab 내지 도 14bb, 도 14ac 내지 도 14bc 참조)를 또한 포함할 수도 있다. 복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 구비하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)를 이용하기 위한 방법이 이하에 더 상세히 설명된다.
타이어 트레드 결합 부재(112u) - 롤러 부재(118u)의 구성
도 14a 내지 도 16e을 참조하면, 타이어 트레드 결합 부재(112u)는 복수의 롤러 부재(118u)를 포함하도록 구성될 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된다.
예에서, 도 14a 내지 도 14b, 도 14ab 내지 도 14bb, 도 15, 도 15b, 도 16, 도 16b, 도 16d에서 보여지는 바와 같이, 예시적인 타이어 트레드 결합 부재(112u1)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된 복수의 롤러 부재(118u)를 포함할 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 중앙에 위치된 제7 롤러 부재(118u7)에 의해 분리되어 있는 3개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3)의 제1 그룹(118ua) 및 3개의 롤러 부재(118u4, 118u5, 118u6)의 제2 그룹(118ub)에 의해 형성된 7개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3 , 118u4, 118u5, 118u6, 118u7)를 포함할 수도 있다.
상부 브래킷(120u)과 하부 브래킷(122u)의 모두는 지지 플레이트(124u)에 고정된다. 몇몇 경우에, 지지 플레이트(124u)는 복수의 다축 로드셀(114ua)(도 13a 내지 도 13e, 도 14a 내지 도 14b, 도 14aa 내지 도 14ba, 도 15 내지 도 15c에서 설명된 예시적인 실시예의) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)(도 13a 내지 도 13e, 도 14ab 내지 도 14bb, 도 14ac 내지 도 14bc, 도 16 내지 도 16e에 설명된 예시적인 실시예의)에 연결되어, 복수의 다축 로드셀(114ua) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)가 타이어 균일성 검출부(110u1)/타이어 균일성 검출부(110u2)의 지지 플레이트(116u)와 타이어 트레드 결합 부재(112u1)의 지지 플레이트(124u) 사이에 "개재"되게 된다.
예에서, 도 14aa 내지 도 14ba, 도 14ac 내지 도 14bc, 도 15a, 도 15c, 도 16a, 도 16c, 도 16e에서 보여지는 바와 같이, 예시적인 타이어 트레드 결합 부재(112u2)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된 복수의 롤러 부재(118u)를 포함할 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 간극에 의해 분리된[7개의 롤러 부재를 포함하는 전술된 실시예에 비교될 때 중앙에 위치된 제7 롤러 부재(118u7)의 결여가 존재하는 경우에] 3개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3)의 제1 그룹(118ua) 및 3개의 롤러 부재(118u4, 118u5, 118u6)의 제2 그룹(118ub)에 의해 형성된 6개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3 , 118u4, 118u5, 118u6)를 포함할 수도 있다. 간극은 타이어 접촉 패치 영역의 선단 에지 및 후단 에지에 걸친다.
상부 브래킷(120u)과 하부 브래킷(122u)의 모두는 지지 플레이트(124u)에 고정된다. 몇몇 경우에, 지지 플레이트(124u)는 복수의 다축 로드셀(114ua)(도 13a 내지 도 13e, 도 14a 내지 도 14b, 도 14aa 내지 도 14ba, 도 15 내지 도 15c에서 설명된 예시적인 실시예의) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)(도 13a 내지 도 13e, 도 14ab 내지 도 14bb, 도 14ac 내지 도 14bc, 도 16 내지 도 16e에 설명된 예시적인 실시예의)에 연결되어, 복수의 다축 로드셀(114ua) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)가 타이어 균일성 검출부(110u1)/타이어 균일성 검출부(110u2)의 지지 플레이트(116u)와 타이어 트레드 결합 부재(112u1)의 지지 플레이트(124u) 사이에 "개재"되게 된다.
복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 구비하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)가 균일성 디바이스(10u)의 디자인에 합체될 때, 복수의 에어 스프링 부재(114ub) 뿐만 아니라 지지 플레이트(116u) 및 지지 플레이트(124u)에 근접하여 위치된 적어도 하나의 레이저 지시기(126)는 지지 플레이트(116u)와 지지 플레이트(124u) 사이의 거리의 차이를 검출할 수도 있고, 이에 따라, 타이어(T)의 균일성의 결여가 타이어(T)의 특정 각도 회전에서 발생할 때, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 (1) 압축하여, 이에 의해 지지 플레이트(116u, 124u) 사이의 거리를 감소시키고, 또는 대안적으로 (2) 팽창하여, 이에 의해 지지 플레이트(116u, 124u) 사이의 거리를 증가시킬 수도 있다. 적어도 하나의 레이저 지시기(126) 및 각도 인코더(48)의 각각은 각도 인코더(48)에 의해 결정된 바와 같이, 타이어(T)의 특정 각도 배향에서 적어도 하나의 레이저 지시기(126)에 의해 검출되었던 타이어(T)의 균일성의 결여를 기록하기 위해 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있다.
기능적으로, 적어도 하나의 레이저 지시기(126)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신된 적어도 하나의 신호를 생성하고, 적어도 하나의 신호는 시간 도메인 변위 리플 출력이다. 하나 초과의 레이저 지시기(126)가 사용되면, 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 레이저 지시기(126)에 의한 각각의 신호 출력의 시간 도메인 변위 리플 출력을 합산하고, 이는 이어서 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 제공된다(즉, 이는 작업편의 로딩된 반경의 "의사 고정된 부하" 측정임).
장치(10"')
도 17을 참조하면, 예시적인 장치가 일반적으로 도면 부호 10"'으로 도시되어 있다. 몇몇 경우에, 장치(10"')는 밸런싱의 동작인 단지 하나의 기능을 제공하는 방식으로 구조적으로 구성될 수도 있다. 밸런싱의 동작은 예를 들어, (1) 장치(10"') 상에 캘리브레이션 디스크(CD)(예를 들어, 도 19b 내지 도 19d에서 보여지는 바와 같이)를 배열함으로써 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 컴퓨터 리소스(75)에 교육하는 것, 및 (2) 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터의 단위로 정량화될 수도 있음)[이는 전술된 바와 같이, 예를 들어 장치(10"')로의 캘리브레이션 디스크(CD)의 이전의 적용으로부터 연산 자원(75)에 제공된 불균형의 학습된 상태의 견지에서 결정될 수도 있음]을 결정하기 위해 장치(10"') 상에 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)(예를 들어, 도 19ba 내지 도 19da에서 보여지는 바와 같이)를 배열하는 것을 포함할 수도 있다.
장치(10"')는 밸런싱 기능을 제공하는 것에 관련되기 때문에, 장치(10"')의 '밸런싱 디바이스'를 식별하는 하나 이상의 도면 부호는 "b"가 추가된 하나 이상의 도면 부호를 포함하고, 이에 따라 '밸런싱 디바이스'는 일반적으로 예를 들어 일반적으로 도면 부호 "10b"로 표현되어 있다.
장치(10"')의 밸런싱 디바이스(10b)
도 17 내지 도 18을 먼저 참조하면, 밸런싱 디바이스(10b)는 일반적으로 기부 부재(12), 하부 지지 부재(14) 및 하부 작업편 결합부(18)를 포함한다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 기부 부재(12) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 하부 작업편 결합부(18)에 연결된다.
기부 부재(12)는 상부면(22) 및 하부면(24)을 갖는 플랫폼을 포함할 수도 있다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G)으로부터 이격하여 기부 부재(12)를 상승시키는 하부면(24)으로부터 연장하는 복수의 푸트 부재(26)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)는 복수의 받침대 부재(28)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 받침대 부재(28)는 3개의 받침대 부재(28a, 28b, 28c)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)의 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)가 기부 부재(12)의 축심을 통해 그리고 기부 부재(12)의 외주부(34)로부터 이격하여 연장하는 중심축(A-A)에 더 근접하여 반경방향 내향으로 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다.
도 19a 내지 도 19da를 참조하면, 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)를 포함한다. 중앙 샤프트(36)는 기단부(36P)와 말단부(36D) 사이에 연장하는 세장형 본체(38)에 의해 형성된다. 중심축(A-A)은 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)의 축심과 축방향으로 정렬된다.
하부 작업편 결합부(18)는 모터 하우징(42) 내에 배치된 모터(40)를 또한 포함할 수도 있다. 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 모터(40)에 연결된다. 몇몇 경우에, 모터(40)는 예를 들어, 서보 모터일 수도 있다.
하부 작업편 결합부(18)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)을 또한 포함할 수도 있다. 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)은 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된다.
모터(40)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)을 유발하기 위해 작동될 수도 있다. 몇몇 경우에, 중앙 샤프트(36)는 대략 300 rpm으로 회전될 수도 있는데, 이러한 예에서, 300 rpm은 밸런싱 기능을 수행하기 위한 관성력을 부여하기 위해 '고속'인 것으로 고려될 수도 있다. 모터(40)는 작업편 결합척(44)의 이동을 부여하고/공간적으로 조작하도록 또한 작동될 수도 있다. 작업편 결합척(44)의 이동은 (1) 반경방향 외향 이동[작업편(CD/TW)에 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합하기 위한] 또는 (2) 반경방향 내향 이동[작업편(CD/W)으로부터 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합해제하기 위한]을 포함할 수도 있다.
모터(40)의 작동[중앙 샤프트(36)를 회전하기(R) 위해 또는 작업편 결합척(44)의 이동을 유발하기 위해]은 연산 자원(75)로부터 모터(40)에 송신된 신호의 결과로서 발생할 수도 있다. 연산 자원(75)는 예를 들어, 디지털 컴퓨터일 수도 있고, 하나 이상의 저장 리소스[예를 들어, 메모리, 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 상변화 메모리(PCM), 및/또는 스핀들을 갖는 디스크 드라이브]와 통신하는 하나 이상의 전자 디지털 프로세서 또는 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연산 자원(75)는 통신적으로 결합될 수도 있다[예를 들어, 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 예를 들어 모터(40)에 무선으로 또는 유선으로].
하부 작업편 결합부(18)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 상에 배치된 복수의 구성요소(46, 48, 50b')를 또한 포함할 수도 있고, 복수의 구성요소(46, 48, 50b')는 예를 들어, 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 복수의 다축 트랜스듀서(50b')를 포함할 수도 있고, 도 17에서 보여지는 바와 같이, 밸런싱 디바이스(10b)는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')를 형성하는 3개의 트랜스듀서를 포함할 수도 있다. 작업편 내측면 결합 부재(46)는 작업편 결합척(44)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 및 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결될 수도 있다. 복수의 다축 트랜스듀서(50b')는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있고, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 예를 들어 스트레인 게이지 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서일 수도 있다. 각도 인코더(48)는 예를 들어 작업편 내측면 결합 부재(46)와 복수의 다축 트랜스듀서(50b') 사이의 위치에서 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있다.
예에서, 하부 지지 부재(14)는 이하와 같이 하부 작업편 결합부(18)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 19a 내지 도 19da에 보여지는 바와 같이, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)이 예를 들어 모터 하우징(42)에 연결된 베어링 브래킷(55)과 같은 하부 작업편 결합부(18)의 비회전 구조 부재로부터 반경방향 외향으로 연장할 수도 있다.
도 17을 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)은 예를 들어, 제1 반경방향 돌출 지지 아암(54a), 제2 반경방향 돌출 지지 아암(54b) 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54c)을 포함할 수도 있다. 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열되거나 그에 연결된다. 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 숄더부(56)를 포함할 수도 있다. 도 19a 내지 도 19da를 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열되거나 그에 연결된 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)의 숄더부(56) 상에 배치되고 연결될 수도 있다.
장치(10"') - 캘리브레이션 디스크(CD) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10"')에 의해 제공된 밸런싱 동작들 중 하나는 예를 들어 장치(10"') 상에 캘리브레이션 디스크(CD)를 배열함으로써 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타날 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 교육하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같은 장치(10"')를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 19a 내지 도 19d에서 볼 수도 있다. 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)의 정적 구성요소 및 결합 구성요소를 보정하기 위해, 타이어-휠 조립체(TW)의 상부 평면(예를 들어, 외측면) 및 하부 평면(예를 들어, 내측면)을 위한 "2 평면" 밸런서라 칭할 수도 있다[즉, 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)를 동적으로 밸런싱하는 것에 기여할 수도 있음].
도 19b를 참조하면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다.
예에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)는 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(CDO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬된 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 화살표(D1)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)를 통해 삽입되게 되고, 이에 의해 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS)은 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있다.
도 19c를 참조하면, 일단 캘리브레이션 디스크(CD)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D2)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서, 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다.
일단, 캘리브레이션 디스크(CD)가 하부 작업편 결합부(18)에 회전 가능하게 연결되면, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46) 및 각도 인코더(48)의 모두에 연결되는 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 이후에 작동될 수도 있고, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R) 캘리브레이션 디스크(CD)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전되어 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
회전(R)시에, 중앙 샤프트(36), 복수의 다축 트랜스듀서(50b')는 캘리브레이션 디스크(CD)의 불균형을 지시하는(불균형이 존재하면) 신호를 생성할 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)의 임의의 결정된 불균형은 연산 자원(75)에 대한 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 통신적으로 결합된 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신된다.
검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 19a 내지 도 19d의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 19a 내지 도 19d에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 19a 내지 도 19d의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 19a 내지 도 19d에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 19a 내지 도 19d의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 19a 내지 도 19d에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서의 각각의 축(즉, X축, Y축 및 Z축)은 그 자신의 채널[일반적으로 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 표현되어 있음]을 가질 수도 있고, 따라서 몇몇 예에서, 밸런싱 디바이스(10b)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신되는 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)을 각각 제공하는 9개의 채널을 포함할 수도 있다. 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 전압 이득 출력을 평균화할 것이고, 채널들 중 임의의 하나 상에 노이즈가 존재하면, 노이즈는 채널의 총 수(예를 들어, 현재 예에서 9개)가 함께 평균화되는[즉, 연산 자원(75)에 의해 확률적으로 측정되어 계산된 불균형의 유닛당 전압 이득 출력] 결과로서 감소될 것이다(노이즈 상쇄의 형태로). 이는 절대적으로 과결정적으로 필수적인 것보다 더 많은 채널이 밸런싱 동작을 수행하는데 사용되는 "과결정된" 시스템이라 칭할 수도 있다. 최소 수의 채널(즉, 본 예에서 2개)의 사용에 의해, 신호들 중 어느 하나 내의 임의의 측정 에러가 전체 계산에서 중대한 에러에 추가될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 임의의 개별 신호의 에러가 최종 결과의 최소 왜곡을 유발하게 하기 위해, 실용적인 것과 동수의 신호의 출력을 평균화하는 역 힘 추정을 사용한다.
캘리브레이션 디스크(CD)는 매우 적은 불균형을 갖도록 제조된다[즉, 캘리브레이션 디스크(CD)는 허용 가능한 불균형을 갖고 밸런싱되도록 의도적으로 제조됨]. 장치(10"')에 부착되고 회전될(R) 때, 전술된 바와 같이, 캘리브레이션 디스크(CD)는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 기능적으로 교육할 것이고, 다양한 불균형 구성은 '학습 모드' 중에 연산 자원(75)에 의해 결정될 수도 있고, 이에 의해 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서의 각각의 채널의 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)의 크기 및 위상이 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신된다. 불균형 구성은 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS) 및 외측면(CDOS) 중 하나 이상에 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)(예를 들어, 도 19d 참조)를 부착하는 조작자에 의해 선택적으로 결정된다. 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)의 선택적 부착은 특정량의 중량 뿐만 아니라 캘리브레이션 디스크(CD) 상의 특정 각도 위치를 선택하는 것을 포함할 수도 있다. 역 힘 추정으로서 공지되어 있는 프로세스가 사용되고, 반면에 신호 이득(예를 들어, 불균형의 유닛당 신호 출력)은 트랜스듀서(50b)의 각각의 채널에 대해 또는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 채널에 대해, 캘리브레이션 측정으로부터 계산된다.
예에서, 'X 유닛'의 양을 갖는 일 캘리브레이션 중량추(CDW)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 279°의 각도 배향에서 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착될 수도 있다. 따라서, 0° 내지 279°의 캘리브레이션 디스크의 회전(R)시에, 연산 자원(75)는 279°의 각도 배향에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착된 'X 유닛'을 지시하는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 의해 생성된 불균형 신호를 수신할 것이고, 이에 따라, 279°의 각도 배향에서 외측면의 'X 유닛'의 불균형을 갖는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 장치(10"')에 부착되고 전술된 바와 실질적으로 유사한 방식으로 회전될(R) 때, 연산 자원(75)는 불균형량 뿐만 아니라 불균형의 위치를 인식할 것이다. 불균형의 양 및 위치를 결정할 때, 연산 자원는 불균형을 기록하고 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공할 것이다.
장치(10"') - 팽창된 타이어-휠 조립체(TW) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10"')에 의해 제공된 밸런싱의 동작들 중 하나는 예를 들어, 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터 단위로 정량화될 수도 있음)을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같이, 장치(10"')를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 19a 및 도 19ba 내지 도 19da에서 볼 수도 있다.
도 19ba를 참조하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 위에 배열될 수도 있다. 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 이어서 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 위에 배치될 수도 있다.
예에서, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬되어 있는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 화살표(D1)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)를 통해 삽입되게 되어, 이에 의해 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 내측면(TWIS)이 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있게 된다.
도 19ca를 참조하면, 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)이 화살표(D2)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다.
일단 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)에 회전 가능하게 연결되면, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46) 및 각도 인코더(48)의 모두에 연결된 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 작동될 수도 있고, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R), 타이어-휠 조립체(TW)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전하여 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(불균형이 존재하면)을 지시하는 신호를 생성할 수도 있다. 통신된 신호는 이어서 불균형의 정적 및 결합 성분을 결정하는데 사용될 수도 있다[먼저 신호를 평균화하고, 이어서 도 3a 내지 도 3d에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 서명의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블에 계산을 비교함으로써 작업편 상의 하나 이상의 위치(예를 들어, 하나 이상의 보정 평면)에서 유효 불균형 질량 크기 및 위상각으로 측정된 불균형을 변환하기 위해 기하학적 변환을 사용하여 평균으로부터 불균형을 계산함으로써]. 추천된 보정 질량은 이어서 소정의 휠 기하학 구조에 대해 기하학적 변환을 사용하여 결정된다. 이상적인 추천된 보정은 "소정 길이로 절단된" 보정 질량 재료의 사용에 의해서와 같이, 직접적으로 연산될 수도 있고, 또는 허용 가능한 절충안이 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 결정된 불균형을 보정하기 위해, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공하기 위해 도 19a 내지 도 19d에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 신호의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블로부터 선택될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 19a 및 도 19ba 내지 도 19da의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 19a 및 도 19ba 내지 도 19da에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 19a 및 도 19ba 내지 도 19da의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 19a 및 도 19ba 내지 도 19da에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 19a 및 도 19ba 내지 도 19da의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 19a 및 도 19ba 내지 도 19da에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
장치(10"")
도 20을 참조하면, 예시적인 장치가 일반적으로 도면 부호 10""으로 도시되어 있다. 몇몇 경우에, 장치(10"")는 밸런싱의 동작에 관련될 수도 있는 제1 기능을 제공하는 방식으로 구조적으로 구성될 수도 있는데, 밸런싱의 동작은 예를 들어, (1) 장치(10"") 상에 캘리브레이션 디스크(CD)(예를 들어, 도 22c 내지 도 22e에서 보여지는 바와 같이)를 배열함으로써 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 컴퓨터 리소스(75)에 교육하는 것, 및 (2) 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터의 단위로 정량화될 수도 있음)[이는 전술된 바와 같이, 장치(10"")로의 캘리브레이션 디스크(CD)의 이전의 적용으로부터 연산 자원(75)에 제공된 불균형의 학습된 상태의 견지에서 결정될 수도 있음]을 결정하기 위해 장치(10"") 상에 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)(예를 들어, 도 22ca 내지 도 22ea에서 보여지는 바와 같이)를 배열하는 것을 포함할 수도 있다. 부가적으로, 장치(10"")는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)(예를 들어, 도 23a 내지 도 23e에서 보여지는 바와 같이)의 타이어(T)의 균일성을 결정하는 동작일 수도 있는 제2 기능을 제공하는 방식으로 구조적으로 구성될 수도 있다. 따라서, 장치(10"")는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하나 초과의 타이어-휠 조립체 처리 기능(즉, 밸런싱 및 균일성 결정)을 수행하는 것이 가능한 하나의 구조체[즉, 장치(10"")] 상에 배치될 수도 있다는 사실에 기인하여, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 처리를 촉진할 수도 있는 밸런싱 및 균일성 결정의 동작을 순차적으로 수행할 수도 있는 "투-인-원" 조합 장치(10"")라 일반적으로 칭할 수도 있다.
밸런싱 기능에 전용인 장치(10"")의 구조적 구성요소는 "b"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있고, 이에 따라 '밸런싱 디바이스'는 일반적으로 예를 들어 일반적으로 도면 부호 "10b"로 표현되어 있다. 실질적으로 유사한 방식으로, 균일성 기능에 관련된 장치(10"")의 구조적 구성요소는 "u"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있고, 이에 따라 '균일성 디바이스'는 일반적으로 예를 들어, 도면 부호 "10u"로 표현되어 있다. 몇몇 경우에, 구조적 구성요소는 "b" 또는 "u" 도면 부호 지시가 추가되어 있지 않을 수도 있고, 이에 따라 이러한 구조적 구성요소는 밸런싱 디바이스(10b) 및 균일성 디바이스(10u)의 어느 하나와 연계될 수도 있다.
장치(10"")의 밸런싱 디바이스(10b)
도 20 내지 도 21을 먼저 참조하면, 밸런싱 디바이스(10b)는 일반적으로 기부 부재(12), 하부 지지 부재(14), 상부 지지 부재(16u), 하부 작업편 결합부(18) 및 상부 작업편 결합부(20u)를 포함한다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14) 및 상부 지지 부재(16u)는 기부 부재(12) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 하부 작업편 결합부(18)에 연결된다. 상부 지지 부재(16u)는 상부 작업편 결합부(20u)에 연결된다.
기부 부재(12)는 상부면(22) 및 하부면(24)을 갖는 플랫폼을 포함할 수도 있다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G)으로부터 이격하여 기부 부재(12)를 상승시키는 하부면(24)으로부터 연장하는 복수의 푸트 부재(26)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)는 복수의 받침대 부재(28)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 받침대 부재(28)는 3개의 받침대 부재(28a, 28b, 28c)를 포함할 수도 있다.
*상부 지지 부재(16u)는 복수의 레그 부재(32u)를 포함하는 캐노피 부재(30u)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 레그 부재(32u)는 4개의 레그 부재(32a, 32b, 32c, 32d)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)의 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)가 기부 부재(12)의 축심을 통해 그리고 기부 부재(12)의 외주부(34)로부터 이격하여 연장하는 중심축(A-A)에 더 근접하여 반경방향 내향으로 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다. 상부 지지 부재(16u)의 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)는 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)가 기부 부재(12)의 외주부(34)에 근접하고 그리고 기부 부재(12)의 축심을 통해 연장하는 중심축(A-A)으로부터 반경방향으로 이격하여 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다.
도 22a 내지 도 22ea를 참조하면, 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)를 포함한다. 중앙 샤프트(36)는 기단부(36P)와 말단부(36D) 사이에 연장하는 세장형 본체(38)에 의해 형성된다. 중심축(A-A)은 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)의 축심과 축방향으로 정렬된다.
하부 작업편 결합부(18)는 모터 하우징(42) 내에 배치된 모터(40)를 또한 포함할 수도 있다. 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 모터(40)에 연결된다. 몇몇 경우에, 모터(40)는 예를 들어, 서보 모터일 수도 있다.
하부 작업편 결합부(18)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)을 또한 포함할 수도 있다. 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)은 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된다.
모터(40)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)을 유발하기 위해 작동될 수도 있다. 몇몇 경우에, 중앙 샤프트(36)는 대략 300 rpm으로 회전될 수도 있는데, 이러한 예에서, 300 rpm은 밸런싱 기능을 수행하기 위한 관성력을 부여하기 위해 '고속'인 것으로 고려될 수도 있다. 모터(40)는 작업편 결합척(44)의 이동을 부여하고/공간적으로 조작하도록 또한 작동될 수도 있다. 작업편 결합척(44)의 이동은 (1) 반경방향 외향 이동[작업편(CD/TW)에 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합하기 위한] 또는 (2) 반경방향 내향 이동[작업편(CD/W)으로부터 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합해제하기 위한]을 포함할 수도 있다.
모터(40)의 작동[중앙 샤프트(36)를 회전하기(R) 위해 또는 작업편 결합척(44)의 이동을 유발하기 위해]은 연산 자원(75)로부터 모터(40)에 송신된 신호의 결과로서 발생할 수도 있다. 연산 자원(75)는 예를 들어, 디지털 컴퓨터일 수도 있고, 하나 이상의 저장 리소스[예를 들어, 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 상변화 메모리(PCM), 및/또는 스핀들을 갖는 디스크 드라이브]와 통신하는 하나 이상의 전자 디지털 프로세서 또는 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연산 자원(75)는 통신적으로 결합될 수도 있다[예를 들어, 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 예를 들어 모터(40)에 무선으로 또는 유선으로].
하부 작업편 결합부(18)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 상에 배치된 복수의 구성요소(46, 48, 50b')를 또한 포함할 수도 있고, 복수의 구성요소(46, 48, 50b')는 예를 들어, 작업편 내측면 결합 부재(46), 각도 인코더(48) 및 복수의 다축 트랜스듀서(50b')를 포함할 수도 있고, 도 20u에서 보여지는 바와 같이, 밸런싱 디바이스(10b)는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')를 형성하는 3개의 트랜스듀서를 포함할 수도 있다. 작업편 내측면 결합 부재(46)는 작업편 결합척(44)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 및 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결될 수도 있다. 복수의 다축 트랜스듀서(50b')는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있고, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 예를 들어 스트레인 게이지 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서일 수도 있다. 각도 인코더(48)는 예를 들어 작업편 내측면 결합 부재(46)와 복수의 다축 트랜스듀서(50b') 사이의 위치에서 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 밸런싱 기능에 관련된 장치(10"")의 구조적 구성요소는 "b"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있다. 따라서, 전술된 예시적인 실시예에서 보여지는 바와 같이, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')는 밸런싱 디바이스(10b)에 전용이다.
하부 작업편 결합부(18)는 적어도 하나의 로크업 기구(52)(예를 들어, 적어도 하나의 클러치)를 또한 포함할 수도 있다. 도 22a 내지 도 22ea를 참조하면, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 밸런싱 디바이스(10b)의 각각의 다축 트랜스듀서(50b') 둘레에 배열된 것으로 도시되어 있다. 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 장치(10"")가 (1) 밸런싱의 동작 및 (2) 균일성 결정인, 전술된 기능의 모두를 제공하는 사실에 기인하여 장치(10"")의 디자인에 합체된다.
적어도 하나의 로크업 기구(52)가 "맞물림 상태"(예를 들어, 도 22a 참조)로 배열될 때, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 각각의 다축 트랜스듀서(50b')가 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)의 회전(R) 중에 부여된 모멘트 힘을 기계적으로 로크아웃하도록 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)와 각각의 다축 트랜스듀서(50b')를 선택적으로 기계적으로 결합하고, 또한 적어도 하나의 로크업 기구(52)가 맞물림 상태로 배열될 때, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)가 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 신호를 통신하는 것이 허용되지 않도록 오프라인으로 취해지고/"개방 회로" 상태(예를 들어, 도 22a 및 도 23a 내지 도 23e에서 원 내의 "X" 참조)로 배열된다고 일컬어질 수도 있다. 역으로, 적어도 하나의 로크업 기구(52)가 "분리 상태"(예를 들어, 도 12b 참조)로 배열될 때, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 의해 선택적으로 기계적으로 개방되는 것으로 일컬어질 수도 있고[이에 의해, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)가 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트의 회전(R) 중에 부여된 모멘트 힘을 감지하는 것을 허용함], 반면에 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)가 작업편(CD/TW)의 불균형을 지시하는 신호를 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신하는 것이 허용되도록 온라인으로 배치되고/"폐쇄 회로"로 배열된다(예를 들어, 도 22b 내지 도 22ea에서 원 내의 "체크 마크" 참조). 따라서, 다축 트랜스듀서(50b')를 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)와 선택적으로 기계적으로 분리하는 결과로서, 장치(10"")는 장치(10"")의 2개의 이용 가능한 기능 중 밸런싱 기능을 이용하는 방식으로 동작하는 것으로 일컬어질 수도 있다. 다축 트랜스듀서(50b')를 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 선택적으로 기계적으로 연결하는 결과로서, 장치(10"")는 장치(10"")의 2개의 이용 가능한 기능 중 균일성 기능을 이용하는 방식으로 동작하는 것으로 일컬어질 수도 있다. 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있고, 따라서, 로크업 기구의 맞물림 또는 분리 상태는 연산 자원(75)로부터 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 적어도 하나의 로크업 기구(52)에 통신된 신호에 응답하여 결정될 수도 있다.
장치(10"")가 밸런싱 기능 또는 균일성 기능 중 하나를 제공하는 동작 모드로 선택적으로 배열되는 것을 허용하는 것 이외에, 적어도 하나의 로크업 기구(52)의 상태는 또한 장치(10"")의 모드가 균일성 동작 모드로 선택적으로 배열될 때 다축 트랜스듀서(50b')의 구조적 완전성을 보호할 수도 있다. 이하의 개시내용에서 설명되는 바와 같이, 균일성 장치(10u)는 균일성 테스트 중에 중앙 샤프트(36) 상에 반경방향 부하를 인가하고, 따라서 다축 트랜스듀서(50b')가 중앙 샤프트(36)에 기계적으로 연결되지 않으면, 반경방향으로 인가된 부하는 다축 트랜스듀서(50b')를 잠재적으로 손상시킬 수 있다.
예에서, 하부 지지 부재(14)는 이하와 같이 하부 작업편 결합부(18)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 22a 내지 도 22ea에 보여지는 바와 같이, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)이 예를 들어 모터 하우징(42)에 연결된 베어링 브래킷(55)과 같은 하부 작업편 결합부(18)의 비회전 구조 부재로부터 반경방향 외향으로 연장할 수도 있다.
도 20을 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)은 예를 들어, 제1 반경방향 돌출 지지 아암(54a), 제2 반경방향 돌출 지지 아암(54b) 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54c)을 포함할 수도 있다. 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열되거나 그에 연결된다. 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 숄더부(56)를 포함할 수도 있다. 도 22a 내지 도 22ea를 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열되거나 그에 연결된 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)의 숄더부(56) 상에 배치되고 연결될 수도 있다.
도 20 내지 도 21 및 도 22a 내지 도 22ea를 참조하면, 상부 작업편 결합부(20u)는 축방향 가동 실린더(58)를 포함할 수도 있다. 축방향 가동 실린더(58)의 기단부(58p)는 상부 지지 부재(16u)의 캐노피 부재(30u)에 연결된다. 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)을 수용하기 위해 치수설정된 리세스(60)를 포함한다.
장치(10"") - 캘리브레이션 디스크(CD) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10"")에 의해 제공된 밸런싱 동작들 중 하나는 예를 들어 장치(10"") 상에 캘리브레이션 디스크(CD)를 배열함으로써 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타날 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 교육하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같은 장치(10"")를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 22a 내지 도 22b 및 도 22c 내지 도 22e에서 볼 수도 있다. 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)의 정적 구성요소 및 결합 구성요소를 보정하기 위해, 타이어-휠 조립체(TW)의 상부 평면(예를 들어, 외측면) 및 하부 평면(예를 들어, 내측면)을 위한 "2 평면" 밸런서라 칭할 수도 있다[즉, 밸런싱 디바이스(10b)는 타이어-휠 조립체(TW)를 동적으로 밸런싱하는 것에 기여할 수도 있음].
먼저, 도 22a에서 보여지는 바와 같이, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 다축 트랜스듀서(50b')가 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 선택적으로 기계적으로 연결되도록 맞물림 상태로 도시되어 있고, 그 결과 다축 트랜스듀서(50b')는 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)의 회전(R) 중에 부여된 모멘트 힘을 기계적으로 로크아웃한다. 다음에, 도 22b를 참조하면, 연산 자원(75)로부터 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 적어도 하나의 로크업 기구(52)에 신호를 통신할 때, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 분리 상태로[도 22a에서, 화살표(D1)에 따라] 선택적으로 배열될 수도 있어, 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)가 모터의 작동시에 중앙 샤프트(36)의 회전(R) 중에 부여된 모멘트 힘을 감지하게 한다.
도 22c를 참조하면, 일단 다축 트랜스듀서(50b')가 전술된 바와 같이 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용되면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다.
예에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)는 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(CDO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬된 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 화살표(D2)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 중앙 개구(CDO)를 통해 삽입되게 되고, 이에 의해 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS)은 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있다.
도 22d를 참조하면, 일단 캘리브레이션 디스크(CD)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 캘리브레이션 디스크(CD)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서, 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다. 여기서, 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창한 후에, 상부 작업편 결합부(20u)는 캘리브레이션 디스크(CD)를 향해 돌진하지 않는다는 것이 주목되어야 한다[상부 작업편 결합부(20u)가 장치(10"")의 밸런싱 모드 중에 이용되지 않기 때문에].
도 22e에 보여지는 바와 같이, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46) 및 각도 인코더(48)의 모두에 연결되는 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 이후에 작동된다. 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 캘리브레이션 디스크(CD)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R) 캘리브레이션 디스크(CD)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전되어 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')는 캘리브레이션 디스크(CD)의 불균형(불균형이 존재하면)을 지시하는 신호를 생성할 수도 있다. 캘리브레이션 디스크(CD)의 임의의 결정된 불균형은 연산 자원(75)에 대한 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 통신적으로 결합된 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신된다.
검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 22a 내지 도 22e에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 22a 내지 도 22e에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22e의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 22a 내지 도 22e에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다. 이는 절대적으로 과결정적으로 필수적인 것보다 더 많은 채널이 밸런싱 동작을 수행하는데 사용되는 "과결정된" 시스템이라 칭할 수도 있다. 최소 수의 채널(즉, 본 예에서 2개)의 사용에 의해, 신호들 중 어느 하나 내의 임의의 측정 에러가 전체 계산에서 중대한 에러에 추가될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 임의의 개별 신호의 에러가 최종 결과의 최소 왜곡을 유발하게 하기 위해, 실용적인 것과 동수의 신호의 출력을 평균화하는 역 힘 추정을 사용한다.
캘리브레이션 디스크(CD)는 매우 적은 불균형을 갖도록 제조된다[즉, 캘리브레이션 디스크(CD)는 허용 가능한 불균형을 갖고 밸런싱되도록 의도적으로 제조됨]. 장치(10"")에 부착되고 회전될(R) 때, 전술된 바와 같이, 캘리브레이션 디스크(CD)는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)에 의해 나타낼 수도 있는 다양한 불균형 구성을 연산 자원(75)에 기능적으로 교육할 것이고, 다양한 불균형 구성은 '학습 모드' 중에 연산 자원(75)에 의해 결정될 수도 있고, 이에 의해 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서의 각각의 채널의 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)의 크기 및 위상이 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신된다. 불균형 구성은 캘리브레이션 디스크(CD)의 내측면(CDIS) 및 외측면(CDOS) 중 하나 이상에 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)(예를 들어, 도 22e 참조) 중 하나 이상을 부착하는 조작자에 의해 선택적으로 결정된다. 하나 이상의 불균형 중량추(CDW)의 선택적 부착은 특정량의 중량 뿐만 아니라 캘리브레이션 디스크(CD) 상의 특정 각도 위치를 선택하는 것을 포함할 수도 있다. 역 힘 추정으로서 공지되어 있는 프로세스가 사용되고, 반면에 신호 이득(예를 들어, 불균형의 유닛당 신호 출력)은 복수의 트랜스듀서(50b)의 각각의 채널에 대해 또는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 채널에 대해, 캘리브레이션 측정으로부터 계산된다.
예에서, 'X 유닛'의 양을 갖는 일 캘리브레이션 중량추(CDW)가 캘리브레이션 디스크(CD)의 279°의 각도 배향에서 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착될 수도 있다. 따라서, 0° 내지 279°의 캘리브레이션 디스크의 회전(R)시에, 연산 자원(75)는 279°의 각도 배향에서, 캘리브레이션 디스크(CD)의 외측면(CDOS)에 부착된 'X 유닛'을 지시하는 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 의해 생성된 불균형 신호를 수신할 것이고, 이에 따라, 279°의 각도 배향에서 외측면의 'X 유닛'의 불균형을 갖는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 장치(10"")에 부착되고 전술된 바와 실질적으로 유사한 방식으로 회전될(R) 때, 연산 자원(75)는 불균형량 뿐만 아니라 불균형의 위치를 인식할 것이다. 불균형의 양 및 위치를 결정할 때, 연산 자원는 불균형을 기록하고 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공할 것이다.
장치(10"") - 팽창된 타이어-휠 조립체(TW) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10"")에 의해 제공된 밸런싱의 동작들 중 하나는 예를 들어, 존재하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(그램-센티미터 단위로 정량화될 수도 있음)을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같이, 장치(10"")를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 22a 내지 도 22b 및 도 22ca 내지 도 22ea에서 볼 수도 있다.
먼저, 도 22a에서 보여지는 바와 같이, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 다축 트랜스듀서(50b')가 중앙 샤프트(36)의 회전(R) 중에 부여된 모멘트 힘을 기계적으로 로크아웃하도록 맞물림 상태에서 도시되어 있다. 다음에, 도 22b를 참조하면, 연산 자원(75)로부터 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 적어도 하나의 로크업 기구(52)에 신호를 통신할 때, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 분리 상태로[도 22a에서, 화살표(D1)에 따라] 선택적으로 배열될 수도 있어, 그 결과, 다축 트랜스듀서(50b')가 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)의 회전 중에 부여된 모멘트 힘을 감지하게 한다.
도 22ca를 참조하면, 일단 다축 트랜스듀서(50b')가 전술된 바와 같이 중앙 샤프트(36)와 함께 회전하도록(R) 허용되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다.
예에서, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬되어 있는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 화살표(D2)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)를 통해 삽입되게 되어, 이에 의해 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 내측면(TWIS)이 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있게 된다.
도 22da를 참조하면, 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서, 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다. 여기서, 작업편 결합척(44)이 화살표(D3)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창한 후에, 상부 작업편 결합부(20u)는 타이어-휠 조립체(TW)를 향해 돌진하지 않는다는 것이 주목되어야 한다[상부 작업편 결합부(20u)가 장치(10"")의 밸런싱 모드 중에 이용되지 않기 때문에].
도 22ea에 보여지는 바와 같이, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46) 및 각도 인코더(48)의 모두에 연결되는 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 이후에 작동된다. 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전하여(R) 타이어-휠 조립체(TW)가 그와 연계된 질량 불균형의 임의의 성분에 대해 충분한 회전 속도로 회전되어 측정 가능한 관성력을 생성하게 된다.
중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 타이어-휠 조립체(TW)의 불균형(불균형이 존재하면)을 지시하는 신호를 생성할 수도 있다. 통신된 신호는 이어서 불균형의 정적 및 결합 성분을 결정하는데 사용될 수도 있다[먼저 신호를 평균화하고, 이어서 도 3a 내지 도 3d에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 서명의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블에 계산을 비교함으로써 작업편 상의 하나 이상의 위치(예를 들어, 하나 이상의 보정 평면)에서 유효 불균형 질량 크기 및 위상각으로 측정된 불균형을 변환하기 위해 기하학적 변환을 사용하여 평균으로부터 불균형을 계산함으로써]. 추천된 보정 질량은 이어서 소정의 휠 기하학 구조에 대해 기하학적 변환을 사용하여 결정된다. 이상적인 추천된 보정은 "소정 길이로 절단된" 보정 질량 재료의 사용에 의해서와 같이, 직접적으로 연산될 수도 있고, 또는 허용 가능한 절충안이 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 결정된 불균형을 보정하기 위해, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 휠(W)에 중량추를 부착하기 위해 중량추의 양 및 위치를 부착하기 위한 명령을 조작자 또는 대응 시스템에 제공하기 위해 도 22a 내지 도 22b 및 도 22c 내지 도 22e에서 전술된 바와 같이 미리 준비되어 있는 불균형 신호의 라이브러리 또는 데이터 룩업 테이블로부터 선택될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 검출된 불균형은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 22ca 내지 도 22ea의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 22ca 내지 도 22ea에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 22ca 내지 도 22ea의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 22ca 내지 도 22ea에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 복수의 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 수학적으로, 2-평면 밸런싱은 2개의 독립적인 힘 또는 가속도 신호에 의해 성취될 수도 있다. 복수의 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서는 "다축" 트랜스듀서로서 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 트랜스듀서(50b')에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 22ca 내지 도 22ea의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 22a 내지 도 22b 및 도 22ca 내지 도 22ea에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 다축 트랜스듀서(50b')의 각각의 트랜스듀서의 각각의 축(즉, X축, Y축 및 Z축)은 그 자신의 채널[일반적으로 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 표현되어 있음]을 가질 수도 있고, 따라서 몇몇 예에서, 밸런싱 디바이스(10b)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신되는 전압 이득 출력(예를 들어, 각각의 평면에 대해, 작업편의 불균형의 유닛당 전압)을 각각 제공하는 3개의 채널을 포함할 수도 있다. 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 전압 이득 출력을 평균화할 것이고, 채널들 중 임의의 하나 상에 노이즈가 존재하면, 노이즈는 채널의 총 수(예를 들어, 현재 예에서 3개)가 함께 평균화되는[즉, 연산 자원(75)에 의해 확률적으로 측정되어 계산된 불균형의 유닛당 전압 이득 출력] 결과로서 감소될 것이다(노이즈 상쇄의 형태로). 이는 절대적으로 과결정적으로 필수적인 것으로 통상적으로 간주되는 것보다 더 많은 채널이 밸런싱 동작을 수행하는데 사용되는 "과결정된" 시스템이라 칭할 수도 있다. 최소 수의 채널(즉, 본 예에서 2개)의 사용에 의해, 신호들 중 어느 하나 내의 임의의 측정 에러가 전체 계산에서 중대한 에러에 추가될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 임의의 개별 신호의 에러가 최종 결과의 최소 왜곡을 유발하게 하기 위해, 실용적인 것과 동수의 신호의 출력을 평균화하는 역 힘 추정을 사용한다.
장치(10"")의 균일성 디바이스(10u)
도 20 내지 도 21을 먼저 참조하면, 균일성 디바이스(10u)는 일반적으로 기부 부재(12), 하부 지지 부재(14), 상부 지지 부재(16u), 하부 작업편 결합부(18) 및 상부 작업편 결합부(20u)를 포함한다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14) 및 상부 지지 부재(16u)는 기부 부재(12) 상에 배열된다. 하부 지지 부재(14)는 하부 작업편 결합부(18)에 연결된다. 상부 지지 부재(16u)는 상부 작업편 결합부(20u)에 연결된다.
기부 부재(12)는 상부면(22) 및 하부면(24)을 갖는 플랫폼을 포함할 수도 있다. 기부 부재(12)는 하위의 지면(G)으로부터 이격하여 기부 부재(12)를 상승시키는 하부면(24)으로부터 연장하는 복수의 푸트 부재(26)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)는 복수의 받침대 부재(28)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 받침대 부재(28)는 3개의 받침대 부재(28a, 28b, 28c)를 포함할 수도 있다.
*상부 지지 부재(16u)는 복수의 레그 부재(32u)를 포함하는 캐노피 부재(30u)를 포함할 수도 있다. 예에서, 복수의 레그 부재(32u)는 4개의 레그 부재(32a, 32b, 32c, 32d)를 포함할 수도 있다.
하부 지지 부재(14)의 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)가 기부 부재(12)의 축심을 통해 그리고 기부 부재(12)의 외주부(34)로부터 이격하여 연장하는 중심축(A-A)에 더 근접하여 반경방향 내향으로 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다. 상부 지지 부재(16u)의 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)는 복수의 레그 부재(32u)의 각각의 레그(32a 내지 32d)가 기부 부재(12)의 외주부(34)에 근접하고 그리고 기부 부재(12)의 축심을 통해 연장하는 중심축(A-A)으로부터 반경방향으로 이격하여 배열되도록 기부 부재(12)의 상부면(22) 상에 배치된다.
도 23a 내지 도 23e를 참조하면, 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)를 포함한다. 중앙 샤프트(36)는 기단부(36P)와 말단부(36D) 사이에 연장하는 세장형 본체(38)에 의해 형성된다. 중심축(A-A)은 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)의 축심과 축방향으로 정렬된다.
하부 작업편 결합부(18)는 모터 하우징(42) 내에 배치된 모터(40)를 또한 포함할 수도 있다. 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 모터(40)에 연결된다. 몇몇 경우에, 모터(40)는 예를 들어, 서보 모터일 수도 있다.
하부 작업편 결합부(18)는 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)을 또한 포함할 수도 있다. 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)은 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된다.
모터(40)는 예를 들어, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)을 유발하기 위해 작동될 수도 있다. 몇몇 경우에, 중앙 샤프트(36)는 대략 60 rpm 내지 120 rpm의 속도로 회전될 수도 있는데, 이러한 예에서, 60 rpm 내지 120 rpm의 속도는 균일성 기능을 수행하기 위한 관성력을 방지하기 위해 '저속'인 것으로 고려될 수도 있다. 모터(40)는 작업편 결합척(44)의 이동을 부여하고/공간적으로 조작하도록 또한 작동될 수도 있다. 작업편 결합척(44)의 이동은 (1) 반경방향 외향 이동[휠(W)에 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)를 결합하기 위한] 또는 (2) 반경방향 내향 이동[휠(W)로부터 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D) 결합해제하기 위한]을 포함할 수도 있다.
모터(40)의 작동[중앙 샤프트(36)를 회전하기(R) 위해 또는 작업편 결합척(44)의 이동을 유발하기 위해]은 연산 자원(75)로부터 모터(40)에 송신된 신호의 결과로서 발생할 수도 있다. 연산 자원(75)는 예를 들어, 디지털 컴퓨터일 수도 있고, 하나 이상의 저장 리소스[예를 들어, 메모리, 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 상변화 메모리(PCM), 및/또는 스핀들을 갖는 디스크 드라이브]와 통신하는 하나 이상의 전자 디지털 프로세서 또는 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연산 자원(75)는 통신적으로 결합될 수도 있다[예를 들어, 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 예를 들어 모터(40)에 무선으로 또는 유선으로].
하부 작업편 결합부(18)는 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 상에 배치된 복수의 구성요소(46, 48)를 또한 포함할 수도 있고, 복수의 구성요소(46, 48)는 예를 들어, 작업편 내측면 결합 부재(46) 및 각도 인코더(48)를 포함할 수도 있다. 작업편 내측면 결합 부재(46)는 작업편 결합척(44)에 근접한 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38) 및 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결될 수도 있다. 각도 인코더(48)는 예를 들어 중앙 샤프트(36)를 따른 임의의 바람직한 위치에서 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결될 수도 있다.
예에서, 하부 지지 부재(14)는 이하와 같이 하부 작업편 결합부(18)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 23a 내지 도 23e에 보여지는 바와 같이, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)이 예를 들어 모터 하우징(42)과 같은 하부 작업편 결합부(18)의 비회전 구조 부재로부터 반경방향 외향으로 연장할 수도 있다. 도 20을 참조하면, 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)은 예를 들어, 제1 반경방향 돌출 지지 아암(54a), 제2 반경방향 돌출 지지 아암(54b) 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54c)을 포함할 수도 있다. 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)는 숄더부(56)를 포함할 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 반경방향 돌출 지지 아암(54a, 54b, 54c)의 각각의 말단부(54D)는 복수의 받침대 부재(28)의 각각의 받침대 부재(28a 내지 28c)의 숄더부(56) 상에 배치되고 연결될 수도 있다.
도 20 내지 도 21을 참조하면, 상부 작업편 결합부(20u)는 축방향 가동 실린더(58)를 포함할 수도 있다. 축방향 가동 실린더(58)의 기단부(58p)는 상부 지지 부재(16u)의 캐노피 부재(30u)에 연결된다. 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)을 수용하기 위해 치수설정된 리세스(60)를 포함한다[작업편 결합척(44)이 반경방향 팽창 상태로 배열되고 휠(W)의 중앙 통로와 맞물릴 때].
도 20 내지 도 21 및 도 23a 내지 도 23e를 참조하면, 균일성 디바이스(10u)는 타이어 트레드 결합부(100u)를 또한 포함한다. 전술된 바와 같이, 균일성 기능에 관련된 장치(10"")의 구조적 구성요소는 "u"가 추가된 도면 부호를 포함할 수도 있다. 따라서, 전술된 예시적인 실시예에서 보여지는 바와 같이, 타이어 트레드 결합부(100u)는 균일성 디바이스(10u)에 전용이다.
예를 들어, 도 23a 내지 도 23e에 보여지는 바와 같이, 타이어 트레드 결합부(100u)는 받침대 부재(102u), 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u), 실린더 또는 서보 로크(106u), 인가 부하 검출부(108u), 타이어 균일성 검출부(110u) 및 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 포함할 수도 있다. 받침대 부재(102u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)가 중심축(A-A)을 향해 또는 이격하여 반경방향 내향 방향으로 이동할 수도 있도록 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 실린더 로크(106c)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 인가 부하 검출부(108u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다. 타이어 균일성 검출부(110u)는 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 연결된다.
균일성 디바이스(10u)는 제2 타이어 트레드 결합부(101u)를 또한 포함한다. 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 타이어 트레드 결합부(100u)와 실질적으로 유사하지만[제2 타이어 트레드 결합부(101u)가 받침대 부재(102u), 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u), 실린더 또는 서보 로크(106u), 인가 부하 검출부(108u) 및 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 포함하기 때문에], 몇몇 구현예에서 타이어 균일성 검출부(110u)를 포함하지 않을 수도 있다[즉, 몇몇 구현예에서, 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 타이어 균일성 검출부(110u)를 포함할 수도 있음]. 예에서, 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)는 중심축(A-A)에 대해 서로에 대해 반대로 배열된다.
장치(10"") - 팽창된 타이어-휠 조립체(TW) - 를 이용하기 위한 방법
전술된 바와 같이, 장치(10"")는 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 타이어(T)의 균일성을 결정할 수도 있다. 바로 직전에 설명된 바와 같이, 장치(10"")를 이용하기 위한 예시적인 방법은 도 22a 내지 도 22b 및 도 23a 내지 도 23e에서 볼 수도 있다.
먼저, 도 23a에서 보여지는 바와 같이, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 다축 트랜스듀서(50b')가 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 선택적으로 기계적으로 연결되도록 맞물림 상태로 도시되어 있고, 그 결과 다축 트랜스듀서(50b')는 모터(40)의 작동시에 중앙 샤프트(36)의 회전(R) 중에 부여된 모멘트 힘을 기계적으로 로크아웃한다. 다축 트랜스듀서(50b')는 도 22c 내지 도 22e 및 도 22ca 내지 도 22ea에서 전술된 바와 같이 밸런싱 기능의 동작과 전용으로 연계되기 때문에, 적어도 하나의 로크업 기구(52)는 도 23a 내지 도 23e에서 보여지는 바와 같이 균일성 기능의 동작 전체에 걸쳐 맞물림 상태로 유지된다.
도 23b를 참조하면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배열될 수도 있다. 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 이하와 같이 작업편 내측면 결합 부재(46) 상에 배치될 수도 있다. 예에서, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)는 중심축(A-A)과 축방향으로 정렬될 수도 있어, 중앙 개구(TWO)가 중심축(A-A)과 또한 축방향으로 정렬된 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44) 위에 배열될 수도 있게 된다. 다음에, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 화살표(D1)의 방향에 따라 이동될 수도 있어, 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 중앙 개구(TWO)를 통해 삽입되게 되고, 이에 의해 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 내측면(TWIS)은 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치될 수도 있다.
도 23c를 참조하면, 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되면, 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 화살표(D2)의 방향에 따라 반경방향 외향 방향으로 팽창되는 결과로서 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유된다. 일단 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)가 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)에 의해 하부 작업편 결합부(18)에 선택적으로 보유되면, 상부 작업편 결합부(20u)의 축방향 가동 실린더(58)는, (1) 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)가 팽창된 타이어-휠 조립체(TW)의 외측면(TWOS)에 인접하여 배치될 때까지 그리고 (2) 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 결합척(44)이 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D) 내에 형성된 리세스(60) 내에 회전 가능하게 배치될 때까지, 화살표(D3)의 방향에 따라 팽창된 타이어-휠 조립체(TW), 및 하부 작업편 결합부(18)를 향해 돌진한다.
도 23d에서 보여지는 바와 같이, 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D)가 타이어-휠 조립체(TW)의 외측면(TWOS)에 인접하여 배치되고, 반경방향 내향/외향 조작 가능한 작업편 결합척(44)이 전술된 바와 같이 축방향 가동 실린더(58)의 말단부(58D) 내에 형성된 리세스(60) 내에 회전 가능하게 배치되면, 타이어-휠 조립체(TW)는, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)와 상부 작업편 결합부(20u) 사이에 회전 가능하게 개재되도록[척 조립체의 표면에 대해 작업편을 견고하게 유지하기 위해, 타이어-휠 조립체(TW)에 축방향 클램핑 부하를 인가하기 위해] 장치(10"")에 의해 축방향으로 선택적으로 보유되는 것을 일컬어질 수도 있다. 연산 자원(75)는 이어서 제1 타이어 트레드 결합부(100u)와 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 트레드 결합 부재(112u)가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 인접하여 배치될 때까지, 중심축(A-A)을 향해 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)를 화살표(D4)의 방향에 따라 반경방향으로 돌진시키기 위해, 화살표(D4)의 방향에 따라 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 타이어-휠 조립체(TW)를 향해 반경방향 내향으로 돌진하기 위해, 제1 타이어 트레드 결합부(100u) 및 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)에 신호를 송신할 수도 있다. 화살표(D4)의 방향을 따른 중심축(A-A)을 향한 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)의 반경방향 이동은, 일단 인가 부하 검출부(108u)가 제1 타이어 트레드 결합부(100u)의 타이어 트레드 결합 부재(112u)가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 지정된 부하를 인가하는 것을 검출하면 정지될 수도 있다. 예에서, 70% 부하가 타이어(T)의 트레드면(TT)에 인가된다.
일단 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)와 상부 작업편 결합부(20u) 사이에 회전 가능하게 개재되면, 그리고 화살표(D4)의 방향에 따른 중심축(A-A)을 향한 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 반경방향 가동 실린더 또는 서보 기구(104u)의 반경방향 이동이 정지되면, 모터(40)는 작업편 내측면 결합 부재(46)와 각도 인코더(48)의 모두에 연결된 중앙 샤프트(36)에 회전(R)을 부여하기 위해 작동될 수도 있고, 타이어-휠 조립체(TW)가 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)에 인접하여 배치되기 때문에, 타이어-휠 조립체(TW)는 하부 작업편 결합부(18)의 작업편 내측면 결합 부재(46)와 함께 회전한다(R).
도 23e를 참조하면, 중앙 샤프트(36)의 회전(R)시에, 균일성 검출부(110u)는 타이어-휠 조립체(TW)의 타이어(T)의 균일성 조건 또는 균일성 결여 조건을 지시하는, 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신된 신호를 생성할 수도 있다. 몇몇 경우에, 예를 들어, 도 25 내지 도 25c에 도시되고 설명된 바와 같이, 타이어 균일성 검출부(110u)는 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)을 포함할 수도 있고, 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)의 각각은 예를 들어 스트레인 게이지 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서일 수도 있다. 다른 경우에, 예를 들어 도 26 내지 도 26e에 도시되고 설명된 바와 같이, 타이어 균일성 검출부(110u)는 3개 이상의 에어 스프링 부재(114ub)를 포함할 수도 있다.
"고정 부하" 타이어 균일성 검출부(110u)
도 23a 내지 도 23e, 도 24a 내지 도 24b, 도 24aa 내지 도 24ba, 도 25 내지 도 25c를 참조하면, 예시적인 타이어 균일성 검출부(110u)는 지지 플레이트(116u)에 고정된 복수의 다축 로드셀(114ua)을 포함하는 "고정 부하" 타이어 균일성 검출부라 칭할 수도 있다. 타이어 균일성 검출부(110u)가 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)을 포함할 수도 있는 몇몇 경우에, 균일성 조건 또는 균일성 결여 조건은 (1) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 23a 내지 도 23e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축에 대한 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 23a 내지 도 23e에서 TX, TY, TZ 참조)의 그룹 및 (2) 적어도 2개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 23a 내지 도 23e의 축(X, Y, Z) 참조]의 각각의 축을 따른 각각의 힘 신호를 갖는 2개의 이상의 힘 신호(예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 23a 내지 도 23e에서 FX, FY, FZ 참조)의 그룹을 포함하는, 타이어 균일성 검출부(110u)에 의해 생성된 신호들의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산될 수도 있다. 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)은 "다축" 로드셀이라 지칭되기 때문에, 용어 "다"는 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)에 의해 모니터링되는 축의 수를 규정하고, 또한 축의 수는 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 축들 중 2개 이상을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 축들의 수는 3개의 축[예를 들어, 도 22a 내지 도 22b 및 도 23a 내지 도 23e의 축(X, Y, Z) 참조]을 포함할 수도 있고, 3개의 직교축(X, Y, Z)이 도 22a 내지 도 22b 및 도 23a 내지 도 23e에 도시되어 있지만, 몇몇 구현예는 예를 들어, (1) 축(Y)에 직교하는 축(X), (2) 축(Z)에 직교하는 축(X), 또는 (3) 축(Z)에 직교하는 축(Y)과 같은 서로에 대해 직교하는 2개의 축을 포함할 수도 있다.
몇몇 경우에, 각각의 다축 로드셀(114ua)의 각각의 축(즉, X축, Y축 및 Z축)은 그 자신의 채널[일반적으로 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 표현됨]을 가질 수도 있고, 따라서 몇몇 예에서, 균일성 디바이스(10u)는 예를 들어 9개의 채널(3개의 로드셀이 도 25b, 도 25c에서 보여지는 바와 같은 디자인에 합체될 때) 또는 12개의 채널(4개의 로드셀이 도 25, 도 25a에서 보여지는 바와 같은 디자인에 합체될 때)을 포함할 수도 있고, 이에 의해 각각의 채널은 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신되는 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 제공한다. 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 채널의 시간 도메인 힘 또는 모멘트 리플 출력을 합산할 것이고, 이어서 타이어(T)의 균일성(또는 그 결여)을 결정할 것인 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 이후에 제공된다(즉, 이는 작업편의 부여된 "노면력"의 고정 편향 측정임). 예를 들어, 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)이 사용되기 때문에, 예를 들어 요동 모멘트, 요 모멘트, 피치 모멘트 등과 같은 다양한 균일성 관련 측정치가 캡처될 수도 있다. 복수의 다축 로드셀(114ua) 및 각도 인코더(48)의 각각은 각도 인코더(48)에 의해 결정된 바와 같이, 타이어(T)의 특정 각도 배향에서 복수의 다축 로드셀(114ua)에 의해 검출되었던 타이어(T)의 균일성의 결여를 기록하기 위해 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있다.
도 25 내지 도 25a를 참조하면, 예에서, 복수의 다축 로드셀(114ua)은 "정사각형 형상"으로 지지 플레이트(116u) 상에 배열된 4개의 다축 로드셀(114ua1, 114ua2, 114ua3, 114ua4)을 포함할 수도 있다. 도 25b 내지 도 25c를 참조하면, 다른 예에서, 복수의 다축 로드셀(114ua)은 "L 형상"으로 지지 플레이트(116u) 상에 배열된 3개의 다축 로드셀(114ua1, 114ua2, 114ua3)을 포함할 수도 있다.
"고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)
도 23a 내지 도 23e, 도 24ab 내지 도 24bb, 도 24ac 내지 도 24bc, 도 26 내지 도 26e을 참조하면, 예시적인 타이어 균일성 검출부(110u)는 지지 플레이트(116u)에 고정된 복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 포함하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부라 칭할 수도 있다. 도 26 내지 도 26a을 참조하면, 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "정사각형 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 4개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3, 114ub4)를 포함할 수도 있다. 도 26b 내지 도 26c을 참조하면, 다른 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "L 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 3개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3)를 포함할 수도 있다. 도 26d 내지 도 26e를 참조하면, 또 다른 예에서, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 "삼각형 형상"으로 지지 플레이트(116u)에 고정된 3개의 에어 스프링 부재(114ub1, 114ub2, 114ub3)를 포함할 수도 있다. 타이어 균일성 검출부(110u)는 적어도 하나의 레이저 지시기(126)(예를 들어, 도 24ab 내지 도 24bb, 도 24ac 내지 도 24bc 참조)를 또한 포함할 수도 있다. 복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 구비하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)를 이용하기 위한 방법이 이하에 더 상세히 설명된다.
타이어 트레드 결합 부재(112u) - 롤러 부재(118u)의 구성
도 24a 내지 도 26e을 참조하면, 타이어 트레드 결합 부재(112u)는 복수의 롤러 부재(118u)를 포함하도록 구성될 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된다.
예에서, 도 24a 내지 도 24b, 도 24ab 내지 도 24bb, 도 25, 도 25b, 도 26, 도 26b, 도 26d에서 보여지는 바와 같이, 예시적인 타이어 트레드 결합 부재(112u1)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된 복수의 롤러 부재(118u)를 포함할 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 중앙에 위치된 제7 롤러 부재(118u7)에 의해 분리되어 있는 3개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3)의 제1 그룹(118ua) 및 3개의 롤러 부재(118u4, 118u5, 118u6)의 제2 그룹(118ub)에 의해 형성된 7개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3 , 118u4, 118u5, 118u6, 118u7)를 포함할 수도 있다.
상부 브래킷(120u)과 하부 브래킷(122u)의 모두는 지지 플레이트(124u)에 고정된다. 몇몇 경우에, 지지 플레이트(124u)는 복수의 다축 로드셀(114ua)(도 23a 내지 도 23e, 도 24a 내지 도 24b, 도 24aa 내지 도 24ba, 도 25 내지 도 25c에서 설명된 예시적인 실시예의) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)(도 23a 내지 도 23e, 도 24ab 내지 도 24bb, 도 24ac 내지 도 24bc, 도 26 내지 도 26e에 설명된 예시적인 실시예의)에 연결되어, 복수의 다축 로드셀(114ua) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)가 타이어 균일성 검출부(110u1)/타이어 균일성 검출부(110u2)의 지지 플레이트(116u)와 타이어 트레드 결합 부재(112u1)의 지지 플레이트(124u) 사이에 "개재"되게 된다.
예에서, 도 24aa 내지 도 24ba, 도 24ac 내지 도 24bc, 도 25a, 도 25c, 도 26a, 도 26c, 도 26e에서 보여지는 바와 같이, 예시적인 타이어 트레드 결합 부재(112u2)는 상부 브래킷(120u) 및 하부 브래킷(122u)에 회전 가능하게 연결된 복수의 롤러 부재(118u)를 포함할 수도 있다. 복수의 롤러 부재(118u)는 간극에 의해 분리된[7개의 롤러 부재를 포함하는 전술된 실시예에 비교될 때 중앙에 위치된 제7 롤러 부재(118u7)의 결여가 존재하는 경우에] 3개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3)의 제1 그룹(118ua) 및 3개의 롤러 부재(118u4, 118u5, 118u6)의 제2 그룹(118ub)에 의해 형성된 6개의 롤러 부재(118u1, 118u2, 118u3 , 118u4, 118u5, 118u6)를 포함할 수도 있다. 간극은 타이어 접촉 패치 영역의 선단 에지 및 후단 에지에 걸친다.
상부 브래킷(120u)과 하부 브래킷(122u)의 모두는 지지 플레이트(124u)에 고정된다. 몇몇 경우에, 지지 플레이트(124u)는 복수의 다축 로드셀(114ua)(도 23a 내지 도 23e, 도 24a 내지 도 24b, 도 24aa 내지 도 24ba, 도 25 내지 도 25c에서 설명된 예시적인 실시예의) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)(도 23a 내지 도 23e, 도 24ab 내지 도 24bb, 도 24ac 내지 도 24bc, 도 26 내지 도 26e에 설명된 예시적인 실시예의)에 연결되어, 복수의 다축 로드셀(114ua) 또는 복수의 에어 스프링 부재(114ub)가 타이어 균일성 검출부(110u1)/타이어 균일성 검출부(110u2)의 지지 플레이트(116u)와 타이어 트레드 결합 부재(112u1)의 지지 플레이트(124u) 사이에 "개재"되게 된다.
복수의 에어 스프링 부재(114ub)를 구비하는 "고정 중심" 타이어 균일성 검출부(110u)가 균일성 디바이스(10u)의 디자인에 합체될 때, 복수의 에어 스프링 부재(114ub) 뿐만 아니라 지지 플레이트(116u) 및 지지 플레이트(124u)에 근접하여 위치된 적어도 하나의 레이저 지시기(126)는 지지 플레이트(116u)와 지지 플레이트(124u) 사이의 거리의 차이를 검출할 수도 있고, 이에 따라, 타이어(T)의 균일성의 결여가 타이어(T)의 특정 각도 회전에서 발생할 때, 복수의 에어 스프링 부재(114ub)는 (1) 압축하여, 이에 의해 지지 플레이트(116u, 124u) 사이의 거리를 감소시키고, 또는 대안적으로 (2) 팽창하여, 이에 의해 지지 플레이트(116u, 124u) 사이의 거리를 증가시킬 수도 있다. 적어도 하나의 레이저 지시기(126) 및 각도 인코더(48)의 각각은 각도 인코더(48)에 의해 결정된 바와 같이, 타이어(T)의 특정 각도 배향에서 적어도 하나의 레이저 지시기(126)에 의해 검출되었던 타이어(T)의 균일성의 결여를 기록하기 위해 하나 이상의 통신 도관(77)을 경유하여 연산 자원(75)에 통신적으로 결합될 수도 있다.
기능적으로, 적어도 하나의 레이저 지시기(126)는 하나 이상의 통신 도관(77)을 통해 연산 자원(75)에 통신된 적어도 하나의 신호를 생성하고, 적어도 하나의 신호는 시간 도메인 변위 리플 출력이다. 하나 초과의 레이저 지시기(126)가 사용되면, 연산 자원(75)와 연계된 소프트웨어는 각각의 레이저 지시기(126)에 의한 각각의 신호 출력의 시간 도메인 변위 리플 출력을 합산하고, 이는 이어서 고속 푸리에 변환(FFT) 분석기에 제공된다(즉, 이는 작업편의 로딩된 반경의 "의사 고정된 부하" 측정임).
본 명세서에 설명된 시스템 및 기술의 다양한 구현예는 디지털 전자 회로, 집적 회로, 특정하게 설계된 ASIC(응용 주문형 집적 회로), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이들 다양한 구현예는 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 시스템, 및 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령을 수신하고 이들에 데이터 및 명령을 전송하도록 결합된, 특정 용도 또는 범용일 수도 있는 적어도 하나의 프로그램가능 프로세서를 포함하는 프로그램가능 시스템 상에서 실행가능하고 그리고/또는 해석가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 내의 구현을 포함할 수 있다.
이들 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션 또는 코드로서 또한 알려져 있음)은 프로그램가능 프로세서를 위한 기계 명령을 포함하고, 고레벨 절차 및/또는 객체 지향성 프로그래밍 언어로 그리고/또는 어셈블리/기계 언어로 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용될 때, 용어 "기계 판독가능 매체" 및 "컴퓨터 판독가능 매체"는 기계 판독가능 신호로서 기계 명령을 수신하는 기계 판독가능 매체를 포함하는, 프로그램가능 프로세서에 기계 명령 및/또는 데이터를 제공하는데 사용된 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 장치 및/또는 디바이스[예를 들어, 자기 디스크, 광학 디스크, 메모리, 프로그램가능 논리 디바이스(PLD)]를 칭한다. 용어 "기계 판독가능 신호"는 기계 명령 및/또는 데이터를 프로그램가능 프로세서에 제공하는데 사용된 임의의 신호를 칭한다.
본 명세서에 설명된 주제 및 기능적 동작의 구현예는 본 명세서에 개시된 구조체 및 이들의 구조적 등가물을 포함하여, 디지털 전자 회로 내에서, 또는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어 내에서, 또는 이들의 하나 이상의 조합 내에서 구현될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 설명된 주제는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위해 또는 데이터 처리 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 판독가능 매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령의 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 기계 판독가능 저장 디바이스, 기계 판독가능 저장 기판, 메모리 디바이스, 기계 판독가능 전파된 신호에 영향일 미치는 물질의 조성, 또는 이들의 하나 이상의 조합일 수 있다. 용어 "데이터 처리 장치", "연산 디바이스" 및 "연산 프로세서"는 예로서 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 프로세서 또는 컴퓨터를 포함하는 데이터를 처리하기 위한 모든 장치, 디바이스, 및 기계를 포함한다. 장치는 하드웨어에 추가하여, 해당 컴퓨터 프로그램을 위한 실행 환경을 생성하는 코드, 예를 들어 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제, 또는 이들의 하나 이상의 조합을 구성하는 코드를 포함할 수 있다. 전파된 신호는 인공적으로 생성된 신호, 예를 들어 적합한 수신기 장치로의 전송을 위한 정보를 인코딩하기 위해 생성된 기계 생성된 전기, 광학 또는 전자기 신호이다.
컴퓨터 프로그램(또한 애플리케이션, 프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 스크립트, 또는 코드로서 알려져 있음)이 컴파일링된 또는 해석된 언어를 포함하는, 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 자립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 연산 환경에 사용하기에 적합한 다른 유닛으로서를 포함하는, 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템 내의 파일에 반드시 대응할 필요는 없다. 프로그램이 다른 프로그램 또는 데이터(예를 들어, 마크업 언어 문서 내에 저장된 하나 이상의 스크립트)를 유지하는 파일의 부분 내에, 해당 프로그램에 전용된 단일 파일 내에, 또는 다수의 조정된 파일(예를 들어, 하나 이상의 모듈, 서브 프로그램 또는 코드의 부분을 저장하는 파일) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터 상에서 또는 하나의 사이트에 위치되거나 다수의 사이트를 가로질러 분산되어 있고 통신 네트워크에 의해 상호접속되어 있는 다수의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
본 명세서에 설명된 프로세스 및 논리 흐름은 입력 데이터를 조작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그램가능 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 프로세스 및 논리 흐름은 또한 특정 용도 논리 회로, 예를 들어 FPGA(필드 프로그램가능 게이트 어레이) 또는 ASIC(응용 주문형 집적 회로)에 의해 수행될 수 있고, 장치는 또한 특정 용도 논리 회로, 예를 들어 FPGA(필드 프로그램가능 게이트 어레이) 또는 ASIC(응용 주문형 집적 회로)로서 구현될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행을 위해 적합한 프로세서는 예로서, 범용 및 특정 용도 마이크로프로세서 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 모두로부터 명령 및 데이터를 수신할 수 있을 것이다. 컴퓨터의 필수적인 요소는 명령을 수행하기 위한 프로세서 및 명령 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 디바이스이다. 일반적으로, 컴퓨터는 예를 들어, 자기, 자기 광학 디스크, 또는 광학 디스크와 같은, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대용량 저장 디바이스를 또한 포함하거나, 또는 대용량 저장 디바이스로부터 데이터를 수신하거나 그에 데이터를 전송하고, 또는 수신 및 전송의 모두를 위해 작동적으로 결합될 수 있다. 그러나, 컴퓨터는 이러한 디바이스일 필요는 없다. 더욱이, 컴퓨터는 예를 들어, 몇몇 예를 들면 이동 전화, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 모바일 오디오 플레이어, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 수신기와 같은 다른 디바이스 내에 매립될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 저장하기 위해 적합한 컴퓨터 판독가능 매체는 예로서, 예를 들어 EPROM, EEPROM 및 플래시 메모리 디바이스와 같은 반도체 메모리 디바이스, 예를 들어 하드 디스크 또는 이동식 디스크와 같은 자기 디스크, 자기 광학 디스크, 및 CD ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함하는, 모든 형태의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 디바이스를 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특정 용도 논리 회로에 의해 보충되거나 합체될 수 있다.
사용자와의 상호작용을 제공하기 위해, 본 발명의 하나 이상의 태양은 예를 들어, CRT(음극선관), LCD(액정 디스플레이) 모니터, 또는 사용자에 정보를 표시하기 위한 터치스크린과 같은 디스플레이 디바이스 및 선택적으로 예를 들어 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있는 마우스 또는 트랙볼과 같은 포인팅 디바이스 및 키보드를 갖는 컴퓨터 상에 구현될 수 있다. 다른 종류의 디바이스가 마찬가지로 사용자와의 상호작용을 제공하는데 사용될 수 있고, 예를 들어 사용자에 제공된 피드백은 예를 들어, 시각 피드백, 청각 피드백 또는 촉각 피드백과 같은 임의의 형태의 감각 피드백일 수 있고, 사용자로부터의 입력은 음향, 음성, 또는 촉각 입력을 포함하는 임의의 형태로 수신될 수 있다. 게다가, 컴퓨터는 디바이스에 문서를 송신하고 디바이스로부터 문서를 수신함으로써, 예를 들어 웹브라우저로부터 수신된 요청에 응답하여 사용자의 클라이언트 디바이스 상의 웹브라우저에 웹페이지를 송신함으로써, 사용자와 상호작용할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 태양은 예를 들어 데이터 서버로서 백엔드 구성요소를 포함하는, 또는 예를 들어 애플리케이션 서버로서 미들웨어 구성요소를 포함하는, 또는 예를 들어 사용자가 그를 통해 본 명세서에 설명된 주제의 구현예와 상호작용할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스 또는 웹브라우저를 갖는 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트엔드 구성요소, 또는 하나 이상의 이러한 백엔드, 미들웨어, 또는 프론트엔드 구성요소의 임의의 조합을 포함하는 연산 시스템에서 구현될 수 있다. 시스템의 구성요소는 예를 들어, 통신 네트워크와 같은 디지털 데이터 통신의 임의의 형태 또는 매체에 의해 상호접속될 수 있다. 통신 네트워크의 예는 근거리 통신망("LAN") 및 광역 통신망("WAN"), 인터네트워크(예를 들어, 인터넷), 및 피어-투-피어 네트워크(예를 들어, 애드혹 피어-투-피어 네트워크)를 포함한다.
연산 시스템은 클라이언트 및 서버를 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로 원격이고 통상적으로 통신 네트워크를 통해 상호작용한다. 클라이언트와 서버의 관계는 각각의 컴퓨터 상에서 실행하고 서로 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램에 의해 발생한다. 몇몇 구현예에서, 서버는 클라이언트 디바이스에 데이터(예를 들어, HTML 페이지)를 전송한다(예를 들어, 클라이언트 디바이스와 상호작용하는 사용자에 데이터를 표시하고 그로부터 사용자 입력을 수신하기 위해). 클라이언트 디바이스에서 생성된 데이터(예를 들어, 사용자 상호작용의 결과로서)는 서버에서 클라이언트 디바이스로부터 수신될 수 있다.
본 명세서는 다수의 상세들을 포함하지만, 이들은 개시내용 또는 청구될 수도 있는 것의 범주에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 오히려 개시내용의 특정 구현예에 특정한 특징부들의 설명으로서 해석되어야 한다. 개별 구현예와 관련하여 본 명세서에 설명된 특정 특징부들은 또한 단일의 구현예에서 조합하여 구현될 수 있다. 역으로, 단일의 구현예와 관련하여 설명된 다양한 특징부들은 또한 다수의 구현예에서 개별적으로 또는 임의의 적합한 하위 조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징부들은 특정 조합으로 동작하는 것으로서 전술되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터 하나 이상의 특징부들은 몇몇 경우에 조합으로부터 삭제될 수도 있고, 청구된 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형예에 관련될 수도 있다.
유사하게, 동작들은 특정 순서로 도면에 도시되어 있지만, 이는 바람직한 결과를 성취하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되어야 하고, 또는 모든 동작들이 수행되어야 하는 것을 요구하는 것으로서 이해되어서는 안된다. 특정 실시예에서, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 전술된 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 분리는 모든 실시예에서 이러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되어서는 안되고, 설명된 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품에 함께 통합되거나 또는 다수의 소프트웨어 제품 내에 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다수의 구현예가 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 변형예가 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 이에 따라, 다른 구현예가 이하의 청구범위의 범주 내에 있다. 예를 들어, 청구범위에 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되고 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다.
T - 타이어

Claims (22)

  1. 작업편(CD/TW)의 불균형을 결정하는 밸런싱 디바이스(10b)로서, 상기 밸런싱 디바이스(10b)는 하부 작업편 결합부(18)를 포함하는, 밸런싱 디바이스(10b)와,
    하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 상기 하부 작업편 결합부(18)에 통신적으로 결합되는 연산 자원(75)를 포함하고,
    상기 하부 작업편 결합부(18)는 기단부(36P) 및 말단부(36D)를 갖는 중앙 샤프트(36)와 상기 기단부(36P)와 상기 말단부(36D) 사이로 연장하는 세장형 본체(38)를 포함하고, 상기 하부 작업편 결합부(18)는 모터(40)를 포함하고, 상기 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)는 상기 모터(40)에 연결되고, 상기 하부 작업편 결합부(18)는 상기 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 연결된 반경방향 조작 가능 작업편 접촉척(44)을 포함하고, 상기 하부 작업편 결합부(18)는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')를 포함하고,
    상기 작업편(CD/TW)의 불균형에 관한 정보는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')에 의해 제공되고, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')에 의해 생성된 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 각각의 축과 연계된 신호의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산되고, 상기 신호의 적어도 하나의 그룹은
    상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 각각의 축과 연계된 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(TX, TY, TZ)의 그룹, 또는
    상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 각각의 축과 연계된 각각의 힘 신호를 갖는 2개 이상의 힘 신호(FX, FY, FZ)의 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 모든 축은 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 장치(10, 10"').
  2. 제1항에 있어서,
    작업편(TW)의 균일성을 결정하는 균일성 디바이스(10u)로서, 상기 균일성 디바이스(10u)는 상부 작업편 결합부(20u)와 인터페이스 연결되는 하부 작업편 결합부(18)를 포함하는, 균일성 디바이스(10u)와,
    하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 상기 하부 작업편 결합부(18)와 상기 상부 작업편 결합부(20u) 중 하나 또는 모두의 하나 이상의 구성요소에 통신적으로 결합되는 연산 자원(75)를 더 포함하고,
    상기 상부 작업편 결합부(20u)는 반경방향 내향/외향 조작 가능 작업편 접촉척(44)을 수용하기 위해 치수설정된 리세스(60)를 형성하는 기단부(58P) 및 말단부(58D)를 갖는 축방향 가동 실린더(58)를 포함하고,
    제2 타이어 트레드 결합부(101u)에 대해 대향하여 배열된 제1 타이어 트레드 결합부(100u)로서, 상기 제1 타이어 트레드 결합부(100u)와 상기 제2 타이어 트레드 결합부(101u)의 각각은 타이어 트레드 결합 부재(112u)를 포함하고, 상기 제1 타이어 트레드 결합부(100u)는 상기 타이어 트레드 결합 부재(112u)에 연결된 균일성 검출부(110u)를 포함하고, 상기 균일성 검출부(110u)는 3개 이상의 다축 로드셀(114ua)을 포함하는, 제1 타이어 트레드 결합부(100u)를 더 포함하는 장치(10", 10"").
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 상기 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')로부터 상기 연산 자원(75)에 통신되고, 상기 하나 이상의 통신 도관(77)은 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')의 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 축의 양에 동일한 복수의 신호 통신 채널을 포함하는 장치(10, 10"').
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 2개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10).
  6. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 3개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10).
  7. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 모터(40)를 수용하는 모터 하우징(42)으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서(50b')를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 6개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b')를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10"').
  8. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 모터(40)를 수용하는 모터 하우징(42)으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서(50b')를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 9개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b')를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10"').
  9. 제4항에 있어서, 상기 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 상기 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')로부터 상기 연산 자원(75)에 통신되는 작업편(CD/TW)의 외측 평면 및 작업편(CD/TW)의 내측 평면의 각각에 대한 상기 작업편(CD/TW)의 불균형의 유닛당 전압을 표현하는 전압 이득이고, 상기 불균형의 유닛당 전압은 확률적으로 측정되고 계산되는 장치(10, 10"').
  10. 제1항에 있어서, 상기 작업편(CD/TW)의 불균형에 관한 정보는 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')에 의해 제공되고, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')에 의해 생성된 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 각각의 축과 연계된 신호의 적어도 하나의 그룹의 견지에서 과결정적으로 계산되고, 상기 신호의 적어도 하나의 그룹은
    상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 각각의 축과 연계된 각각의 토크-모멘트 신호를 갖는 2개 이상의 토크-모멘트 신호(TX, TY, TZ)의 그룹, 및
    상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 각각의 축과 연계된 각각의 힘 신호를 갖는 2개 이상의 힘 신호(FX, FY, FZ)의 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 모든 축은 동일한 원점을 공유하고 서로 직교하는 장치(10, 10"').
  11. 제10항에 있어서, 상기 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 상기 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')로부터 상기 연산 자원(75)에 통신되고, 상기 하나 이상의 통신 도관(77)은 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')의 적어도 2개의 축(X, Y, Z)의 축의 양에 동일한 복수의 신호 통신 채널을 포함하는 장치(10, 10"').
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 2개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10).
  13. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결된 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 3개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b)를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10).
  14. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 모터(40)를 수용하는 모터 하우징(42)으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서(50b')를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 2개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 6개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b')를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10"').
  15. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 모터(40)를 수용하는 모터 하우징(42)으로부터 연장하는 복수의 반경방향 돌출 지지 아암(54)의 각각의 반경방향 돌출 지지 아암(54a 내지 54c)의 말단부 상에 배열된 3개의 다축 트랜스듀서(50b')를 포함하고, 상기 적어도 2개의 축(X, Y, Z)은 3개의 축을 포함하여, 이에 의해 총 9개의 신호 통신 채널을 포함하도록 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b')를 상기 연산 자원(75)에 통신적으로 접속하는 하나 이상의 통신 도관(77)의 복수의 신호 통신 채널을 구성하는 장치(10"').
  16. 제11항에 있어서, 상기 신호의 적어도 하나의 그룹의 각각의 신호는 상기 하나 이상의 통신 도관(77)에 의해 상기 적어도 하나의 다축 트랜스듀서(50b, 50b')로부터 상기 연산 자원(75)에 통신되는 작업편(CD/TW)의 외측 평면 및 작업편(CD/TW)의 내측 평면의 각각에 대한 상기 작업편(CD/TW)의 불균형의 유닛당 전압을 표현하는 전압 이득이고, 상기 불균형의 유닛당 전압은 확률적으로 측정되고 계산되는 장치(10, 10"').
  17. 제1항에 있어서, 상기 하부 작업편 결합부(18)는 상기 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)에 근접하여 상기 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결된 작업편 내측면 결합 부재(46)를 포함하는 장치(10, 10"').
  18. 제17항에 있어서, 상기 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 상기 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P)에 근접하여 상기 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결되는 장치(10, 10"').
  19. 제18항에 있어서, 상기 하부 작업편 결합부(18)는 상기 중앙 샤프트(36)의 말단부(36D)와 상기 중앙 샤프트(36)의 기단부(36P) 사이에서 상기 중앙 샤프트(36)의 세장형 본체(38)에 연결된 각도 인코더(48)를 포함하는 장치(10, 10"').
  20. 제1항에 있어서, 상기 밸런싱 디바이스(10b)는 기부 부재(12) 및 하부 지지 부재(14)를 포함하고, 상기 하부 지지 부재(14)는 상기 기부 부재(12) 상에 배열되고, 상기 하부 지지 부재(14)는 상기 하부 작업편 결합부(18)에 연결되는 장치(10, 10"').
  21. 제1항에 있어서, 상기 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 스트레인 게이지 트랜스듀서인 장치(10, 10"').
  22. 제1항에 있어서, 상기 다축 트랜스듀서(50b, 50b')는 압전 트랜스듀서인 장치(10, 10"').
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