KR20220135497A

KR20220135497A - 휠과 타이어 매칭 방법

Info

Publication number: KR20220135497A
Application number: KR1020210041244A
Authority: KR
Inventors: 윤영삼; 박지수; 염기호; 김성대; 심규호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-07
Also published as: US20220316987A1; US11656154B2; CN115140218A; DE102021125769A1

Abstract

본 발명은 휠의 내측 런아웃과 외측 런아웃을 각각 측정하는 단계; 상기 내측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 내측 런아웃 파형으로 하고, 상기 외측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 외측 런아웃 파형으로 하는 단계; 상기 내측 런아웃 파형의 최소값인 내측최소값과, 상기 외측 런아웃 파형의 최소값인 외측최소값을 소정의 런아웃기준값과 비교하는 단계; 상기 비교 결과에 따라, 상기 내측최소값 또는 외측최소값을 기준으로 하거나, 상기 내측 런아웃 파형과 외측 런아웃 파형을 합성한 합성파형의 최소값을 기준으로 하여, 휠의 조립기준위치를 선정하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

휠과 타이어 매칭 방법{WHEEL AND TIRE MATCHING METHOD}

본 발명은 차량용 휠과 타이어를 매칭시키는 기술에 관한 것이다.

타이어와 휠은 이상적으로는 원주방향을 따라 균일한 특성을 가지도록 제조되어야 하지만, 실질적으로는 다소간의 불균형을 수반하면서 생산되는 것이 현실이다.

이러한 점을 고려하여, 타이어와 휠을 결합할 때에는 타이어의 원주 방향을 따라 RFV(Radial Force Variation)가 가장 큰 위치와, 휠의 런아웃(Runout)이 최소인 위치가 서로 매칭되도록 하여, 휠과 타이어 어셈블리 전체의 원주방향 불균형을 최소화하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1637737 B1

본 발명은 휠과 타이어의 보다 정확한 매칭이 가능하도록 하여, 매칭된 휠과 타이어 어셈블리를 장착한 차량이 주행 중, 진동이나 떨림이 발생되는 것을 최소화하여, 차량의 승차감을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 휠과 타이어 매칭 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 휠과 타이어 매칭 방법은,

휠의 내측 런아웃과 외측 런아웃을 각각 측정하는 단계;

상기 내측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 내측 런아웃 파형으로 하고, 상기 외측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 외측 런아웃 파형으로 하는 단계;

상기 내측 런아웃 파형의 최소값인 내측최소값과, 상기 외측 런아웃 파형의 최소값인 외측최소값을 소정의 런아웃기준값과 비교하는 단계;

상기 비교 결과에 따라, 상기 내측최소값 또는 외측최소값을 기준으로 하거나, 상기 내측 런아웃 파형과 외측 런아웃 파형을 합성한 합성파형의 최소값을 기준으로 하여, 휠의 조립기준위치를 선정하는 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

휠과 타이어가 결합되어 이루어지는 휠&타이어 어셈블리는 상기 휠의 조립기준위치가 타이어의 RFV 최대위치와 매칭되는 상태로 결합될 수 있다.

상기 내측최소값과 외측최소값이 모두 상기 런아웃기준값 이상이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측 런아웃 파형과 외측 런아웃 파형을 합성한 합성파형의 최소값 위치로 선정될 수 있다.

상기 내측최소값과 외측최소값이 모두 상기 런아웃기준값 미만이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측최소값과 외측최소값 중 큰 것의 위치로 선정될 수 있다.

상기 내측최소값과 외측최소값 중 어느 하나만 상기 런아웃기준값 이상이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측최소값과 외측최소값 중 상기 런아웃기준값 이상인 것의 위치로 선정될 수 있다.

상기 런아웃기준값은,

상기 내측 런아웃과 외측 런아웃을 측정하는 측정장치의 오차를 반영하여 선정되는 오차함수를 구하고;

상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플을 대상으로, 소정의 타이어모델과 조립하여 가상 휠&타이어 어셈블리들을 형성하고;

소정의 임시런아웃기준값을 변경시켜가면서, 상기 가상 휠&타이어 어셈블리의 RFV를 구하는 시뮬레이션을 상기 가상 휠&타이어 어셈블리들 전체에 대하여 수행하여;

상기 가상 휠&타이어 어셈블리들의 RFV 평균값이 최소가 되는 상기 임시런아웃기준값을 상기 런아웃기준값으로 선정할 수 있다.

상기 오차함수는,

상기 측정장치에서 다수의 휠에 대한 런아웃 측정을 수행하여 얻어진 다수의 상기 내측최소값과 그 위상각의 표준편차, 외측최소값과 그 위상각의 표준편차, 및 상기 합성파형의 최소값과 그 위상각의 표준편차를 구하여, 런아웃 크기와 위상각의 표준편차로 이루어진 좌표평면에 표시하고;

상기 좌표평면에 표시된 점들에 대한 회귀 곡선을 도출하여 구할 수 있다.

상기 다수의 가상 휠 샘플은,

상기 내측최소값과 외측최소값에 대한 각각의 평균과 표준편차가 각각 소정의 기준평균과 기준표준편차를 이루는 정규분포를 따르도록 소정의 기준개수만큼 생성할 수 있다.

상기 다수의 가상 휠 샘플은,

상기 내측최소값에 대한 위상각은 0°로 고정하여 설정하고;

상기 외측최소값에 대한 위상각은 0°~360°범위에서 랜덤하게 설정할 수 있다.

상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플은,

각각 상기 가상 휠 샘플의 런아웃을 상기 오차함수에 대입하여 얻어지는 위상각의 표준편차를 구하여, 상기 구해진 표준편차의 범위 내에서 랜덤하게 결정되는 랜덤위상각을 상기 가상 휠 샘플의 위상에 더하여 보정된 위상각을 가질 수 있다.

상기 가상 휠 샘플과 결합하여 상기 가상 휠&타이어 어셈블리를 구성하는 상기 타이어모델은 일정한 기준RFV를 가질 수 있다.

본 발명은 휠과 타이어의 보다 정확한 매칭이 가능하도록 하여, 매칭된 휠과 타이어 어셈블리를 장착한 차량이 주행 중, 진동이나 떨림이 발생되는 것을 최소화하여, 차량의 승차감을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.

특히, 상기 휠과 타이어의 매칭 시에, 휠의 런아웃을 측정하는 측정장치의 특성에 따른 오차를 감안하여 휠과 타이어의 매칭점을 보다 정확히 선정할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 휠과 타이어 매칭 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 2는 도 1의 내측최소값과 외측최소값을 런아웃기준값과 비교하여 휠의 조립기준위치를 선정하는 방법을 구체적으로 표현한 다이어그램,
도 3은 내측최소값과 외측최소값이 모두 런아웃기준값 이상인 경우의 휠과 타이어 매칭을 설명한 도면,
도 4는 내측최소값이 런아웃기준값 이상인 경우의 휠과 타이어 매칭을 설명한 도면,
도 5는 외측최소값이 런아웃기준값 이상인 경우의 휠과 타이어 매칭을 설명한 도면,
도 6은 오차함수의 예를 설명한 도면,
도 7은 내측최소값이 정규분포를 따르는 5000개의 가상의 휠 샘플에 대한 히스토그램을 예시한 도면,
도 8은 외측최소값이 정규분포를 따르는 5000개의 가상의 휠 샘플에 대한 히스토그램을 예시한 도면,
도 9는 내측최소값의 위상각을 0°로 고정한 5000개의 가상의 휠 샘플을 표현한 그래프,
도 10은 외측최소값의 위상각을 0°~360°범위에서 랜덤하게 설정한 5000개의 가상의 휠 샘플을 표현한 그래프,
도 11은 타이어모델과 오차함수에 따른 가상 휠 샘플들을 매칭하는 것을 개념적으로 표현한 도면,
도 12는 임시런아웃기준값(Rm)이 변함에 따라 가상 휠&타이어 어셈블리들 전체의 RFV 평균값을 도시한 그래프이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명 휠과 타이어 매칭 방법의 실시예는, 휠의 내측 런아웃과 외측 런아웃을 각각 측정하는 단계(S10); 상기 내측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 내측 런아웃 파형(W_IN)으로 하고, 상기 외측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 외측 런아웃 파형(W_OUT)으로 하는 단계(S20); 상기 내측 런아웃 파형(W_IN)의 최소값인 내측최소값(IN)과, 상기 외측 런아웃 파형(W_OUT)의 최소값인 외측최소값(OUT)을 소정의 런아웃기준값(Rm)과 비교하는 단계(S30); 상기 비교 결과에 따라, 상기 내측최소값(IN) 또는 외측최소값(OUT)을 기준으로 하거나, 상기 내측 런아웃 파형(W_IN)과 외측 런아웃 파형(W_OUT)을 합성한 합성파형(AVG)의 최소값을 기준으로 하여, 휠의 조립기준위치를 선정하는 단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 휠의 내측 런아웃과 외측 런아웃을 각각 측정하고, 이 측정 데이터를 활용하여, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)을 구하고, 이를 소정의 런아웃기준값(Rm)과 비교하여, 그 결과에 따라 휠의 조립기준위치를 적절히 선정할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 상기와 같이 휠의 조립기준위치를 선정한 후에는, 휠을 타이어와 결합하여 휠&타이어 어셈블리를 구성하게 되는데, 상기 휠&타이어 어셈블리는 상기 휠의 조립기준위치와 타이어의 RFV(Radial Force Variation) 최대위치가 서로 매칭되는 상태로 결합되어 이루어지는 것이다.

따라서, 휠에서 지배적인 런아웃이 최소가 되는 위치와 타이어의 RFV가 최대가 되는 위치가 서로 매칭되기 때문에, 이러한 매칭이 이루어진 휠&타이어 어셈블리는 원주방향 물리적 특성이 최대로 고르게 형성되어, 차량에 장착되어 주행이 이루어질 때, 불필요한 진동을 최소화하여 차량의 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 내측 런아웃 파형(W_IN)은, 상기 내측 런아웃 측정 파형을 푸리에 변환(Fourier transform)하여 그 1차성분을 추출하여 획득하고, 상기 외측 런아웃 파형(W_OUT)은, 상기 외측 런아웃 측정 파형을 푸리에 변환하여 그 1차성분을 추출하여 획득한다.

따라서, 상기 내측최소값(IN)은 상기 내측 런아웃 측정 파형을 푸리에 변환하여 얻어진 1차성분 그래프의 최소값으로 선정되는 것이며, 상기 외측최소값(OUT)은 상기 외측 런아웃 측정 파형을 푸리에 변환하여 얻어진 1차성분 그래프의 최소값으로 선정되는 것이다.

상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)을 상기 런아웃기준값(Rm)과 비교하는 단계(S30)와, 그 결과에 따라 휠의 조립기준위치를 선정하는 단계(S40)에서는, 도 2 내지 도 5에 예시된 바와 같이,

상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)이 모두 상기 런아웃기준값(Rm) 이상이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측 런아웃 파형(W_IN)과 외측 런아웃 파형(W_OUT)을 합성한 합성파형(AVG)의 최소값 위치로 선정된다(도 3참조).

또한, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)이 모두 상기 런아웃기준값(Rm) 미만이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT) 중 큰 것의 위치로 선정된다.

이때, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)이 동일한 경우가 있을 수 있는데, 이 경우에는 도면에 예시된 바와 같이, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측최소값(IN)의 위치로 선정되도록 할 수 있다.

또한, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT) 중 어느 하나만 상기 런아웃기준값(Rm) 이상이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT) 중 상기 런아웃기준값(Rm) 이상인 것의 위치로 선정된다(도 4, 5참조).

즉, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT) 중 큰 것의 위치를 휠의 조립기준위치로 선정하되, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)이 모두 상기 런아웃기준값(Rm) 이상인 경우에는 상기 합성파형(AVG)의 최소값을 상기 휠의 조립기준위치로 선정하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)을 상기 런아웃기준값(Rm)과 비교할 때, 상기 런아웃기준값(Rm)은, 도 3 내지 도 5에 표시된 바와 같이, 상기 내측 런아웃 파형(W_IN) 또는 외측 런아웃 파형(W_OUT)의 하측에 표시되어 음수로 생각되므로 크기의 비교 시 혼동의 여지가 있을 수 있다.

따라서, 도 3 내지 도 5에 예시된 바와 같이 상기 내측 런아웃 파형(W_IN) 또는 외측 런아웃 파형(W_OUT)의 최소값이 상기 런아웃기준값(Rm)을 초과하여 더 하측에 위치하면, 상기 내측최소값(IN) 또는 외측최소값(OUT)이 상기 런아웃기준값(Rm)보다 큰 것으로 판단하기로 한다.

참고로, 상기 합성파형(AVG)은 상기 내측 런아웃 파형(W_IN)의 한 주기와 상기 외측 런아웃 파형(W_OUT)의 한 주기를 각 위치별로 서로 더하여 구한다(도 3참조).

한편, 상기 런아웃기준값(Rm)은, 상기 내측 런아웃과 외측 런아웃을 측정하는 측정장치의 오차를 반영하여 선정되는 오차함수를 구하고; 상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플을 대상으로, 소정의 타이어모델과 조립하여 가상 휠&타이어 어셈블리들을 형성하고; 소정의 임시런아웃기준값(Rm)을 변경시켜가면서, 상기 가상 휠&타이어 어셈블리의 RFV를 구하는 시뮬레이션을 상기 가상 휠&타이어 어셈블리들 전체에 대하여 수행하여; 상기 가상 휠&타이어 어셈블리들의 RFV 평균값이 최소가 되는 상기 임시런아웃기준값(Rm)을 상기 런아웃기준값(Rm)으로 선정한다.

즉, 상기 런아웃기준값(Rm)은 상기 측정장치의 오차 특성을 고려하면서, 궁극적으로 휠&타이어 어셈블리의 RFV가 최소가 될 수 있도록 하는 휠의 조립기준위치 선정이 이루어질 수 있도록 하기 위해 사용되는 것이다.

상기 오차함수는, 상기 측정장치에서 다수의 휠에 대한 런아웃 측정을 수행하여 얻어진 다수의 상기 내측최소값(IN)과 그 위상각의 표준편차, 외측최소값(OUT)과 그 위상각의 표준편차, 및 상기 합성파형(AVG)의 최소값과 그 위상각의 표준편차를 구하여, 런아웃 크기와 위상각의 표준편차로 이루어진 좌표평면에 표시하고; 상기 좌표평면에 표시된 점들에 대한 회귀 곡선을 도출하여 구할 수 있다.

도 6은 상기한 바와 같은 방법으로 오차함수를 구한 예를 도시한 것으로서, 17인치, 18인치, 19인치의 휠을 런아웃 수준별로 다수 준비하여, 상기 내측최소값(IN)과 그 위상각, 외측최소값(OUT)과 그 위상각, 및 상기 합성파형(AVG)의 최소값 위치와 그 위상각을 적어도 100회 이상 측정하여, 상기한 바와 같은 방법으로 도출한 것을 표현한 것이다.

상기 다수의 가상 휠 샘플은, 상기 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT)에 대한 각각의 평균과 표준편차가 각각 소정의 기준평균과 기준표준편차를 이루는 정규분포를 따르도록 소정의 기준개수만큼 생성한다.

예컨대, 도 7은 내측최소값(IN)의 평균이 0.15mm, 표준편차가 0.09mm인 정규분포를 따르는 5000개의 가상의 휠 샘플을 생성하여, 히스토그램으로 표현한 것으로서, 런아웃이 0.3mm 이하인 것을 양품으로 판단할 때, 런아웃이 0.3mm 이상인 가상 휠 샘플이 약 6.1%이므로, 약 94%의 가상 휠 샘플이 양품으로서, 이와 같이 생성된 가상 휠 샘플의 모집단은 현실성이 반영된 런아웃 분포를 가진 것으로 판단할 수 있다.

또한, 도 8은 마찬가지로, 외측최소값(OUT)의 평균이 0.15mm, 표준편차가 0.09mm인 정규분포를 따르는 5000개의 가상의 휠 샘플을 생성하여, 히스토그램으로 표현한 것으로서, 런아웃이 0.3mm 이하인 것을 양품으로 판단할 때, 런아웃이 0.3mm 이상인 가상 휠 샘플이 약 5.4%이므로, 역시 약 94% 이상의 가상 휠 샘플이 양품으로 판단되므로, 이와 같이 생성된 가상 휠 샘플의 모집단은 현실성이 반영된 런아웃 분포를 가진 것으로 판단할 수 있다.

위 도 7과 도 8의 예에서, 상기 기준평균은 0.15mm이고, 상기 기준표준편차는 0.09mm이며, 이들 기준평균과 기준표준편차는 상황에 따라 적절히 변경될 수 있을 것이다.

한편, 상기 다수의 가상 휠 샘플은, 상기 내측최소값(IN)에 대한 위상각은 0°로 고정하여 설정하고; 상기 외측최소값(OUT)에 대한 위상각은 0°~360°범위에서 랜덤하게 설정한다.

예컨대, 도 9와 도 10에 표시된 바와 같이 5000개의 가상 휠 샘플에 대하여, 상기 내측최소값(IN)에 대한 위상각은 일괄적으로 0°로 고정하여 설정하고, 상기 외측최소값(OUT)에 대한 위상각은 0°~360°범위에서 랜덤하게 설정하여, 10°간격으로 설정된 각 위상각에 해당하는 가상 휠 샘플의 개수가 약 140개 수준으로 고르게 분포하도록 구성할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 내측최소값(IN)의 위상각을 0°로 고정하고 외측최소값(OUT)의 위상각만을 변화시키면, 휠의 내측과 외측에서 측정되는 내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT) 사이의 위상차 분포를 손쉽게 고르게 형성할 수 있기 때문이다.

상기한 바와 같이 구성된 다수의 가상 휠 샘플을 상기 오차함수에 적용하여, 상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플을 구한다.

즉, 상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플은, 각각 상기 가상 휠 샘플의 런아웃을 상기 오차함수에 대입하여 얻어지는 위상각의 표준편차를 구하여, 상기 구해진 표준편차의 범위 내에서 랜덤하게 결정되는 랜덤위상각을 상기 가상 휠 샘플의 위상에 더하여 보정된 위상각을 갖는다.

예컨대, 상기 다수의 가상 휠 샘플들 중 어느 하나가, 런아웃(내측최소값(IN)과 외측최소값(OUT) 중 큰 값)이 0.1mm이고, 위상각이 180°인 경우, 도 6과 같은 오차함수의 x에 상기 런아웃을 대입하면, 표준편차는 약 27정도로 계산되므로, 이 가상 휠 샘플의 위상각은 180°±27°의 범위에서 랜덤하게 결정될 수 있으므로, 예컨대 랜덤위상각이 20°로 선정된 경우, 이를 본래의 위상각 180°에 더해서, 최종적으로 보정된 위상각은 200°가 되는 것이다.

상기와 같은 과정을 모든 가상 휠 샘플에 수행하면, 상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플이 얻어지며, 이 가상 휠 샘플들을 상기 타이어모델과 매칭하여 가상 휠&타이어 어셈블리들을 구성하고, 이들 가상 휠&타이어 어셈블리의 RFV를 구하는 시뮬레이션을 상기 가상 휠&타이어 어셈블리들 전체에 대하여 수행한다.

여기서, 상기 가상 휠 샘플과 결합하여 상기 가상 휠&타이어 어셈블리를 구성하는 상기 타이어모델은 일정한 기준RFV를 가지도록 한다.

예컨대, 타이어모델의 기준RFV는 예컨대 6.0kgf로 설정할 수 있을 것이다.

도 11은 상기와 같은 타이어모델과 상기 오차함수에 따른 가상 휠 샘플들을 매칭하는 것을 개념적으로 표현한 것이다.

상기 시뮬레이션은 소정의 임시런아웃기준값(Rm)을 변경시켜가면서, 상기 가상 휠&타이어 어셈블리들 전체의 RFV를 구하는 것이고, 이때 상기 가상 휠&타이어 어셈블리들의 RFV 평균값이 최소가 되는 상기 임시런아웃기준값(Rm)을 상기 런아웃기준값(Rm)으로 선정하는 것이다.

예컨대, 도 12는 상기한 바와 같은 시뮬레이션에 따라, 임시런아웃기준값(Rm)이 변함에 따라 가상 휠&타이어 어셈블리들 전체의 RFV 평균값을 도시한 그래프로서, 임시런아웃기준값(Rm)이 약 0.07에서 최소가 됨을 확인할 수 있고, 이 경우 상기 런아웃기준값(Rm)은 0.07이 되는 것이다.

도 12를 통해 예상할 수 있듯이, 상기 임시런아웃기준값(Rm)은 대략 0.01mm와 같이 매우 작은 값으로부터 약 0.2mm 정도 까지의 범위 내에서 적절히 선정된 복수의 값들로 선정될 수 있을 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

IN; 내측최소값
OUT; 외측최소값
Rm; 런아웃기준값
AVG; 합성파형
IN2; 내측 런아웃 파형
OUT2; 외측 런아웃 파형

Claims

휠의 내측 런아웃과 외측 런아웃을 각각 측정하는 단계;
상기 내측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 내측 런아웃 파형으로 하고, 상기 외측 런아웃 측정 파형의 1차성분을 추출하여 외측 런아웃 파형으로 하는 단계;
상기 내측 런아웃 파형의 최소값인 내측최소값과, 상기 외측 런아웃 파형의 최소값인 외측최소값을 소정의 런아웃기준값과 비교하는 단계;
상기 비교 결과에 따라, 상기 내측최소값 또는 외측최소값을 기준으로 하거나, 상기 내측 런아웃 파형과 외측 런아웃 파형을 합성한 합성파형의 최소값을 기준으로 하여, 휠의 조립기준위치를 선정하는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 1에 있어서,
휠과 타이어가 결합되어 이루어지는 휠&타이어 어셈블리는 상기 휠의 조립기준위치가 타이어의 RFV 최대위치와 매칭되는 상태로 결합되는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 내측최소값과 외측최소값이 모두 상기 런아웃기준값 이상이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측 런아웃 파형과 외측 런아웃 파형을 합성한 합성파형의 최소값 위치로 선정되는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 내측최소값과 외측최소값이 모두 상기 런아웃기준값 미만이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측최소값과 외측최소값 중 큰 것의 위치로 선정되는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 내측최소값과 외측최소값 중 어느 하나만 상기 런아웃기준값 이상이면, 상기 휠의 조립기준위치는 상기 내측최소값과 외측최소값 중 상기 런아웃기준값 이상인 것의 위치로 선정되는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 런아웃기준값은,
상기 내측 런아웃과 외측 런아웃을 측정하는 측정장치의 오차를 반영하여 선정되는 오차함수를 구하고;
상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플을 대상으로, 소정의 타이어모델과 조립하여 가상 휠&타이어 어셈블리들을 형성하고;
소정의 임시런아웃기준값을 변경시켜가면서, 상기 가상 휠&타이어 어셈블리의 RFV를 구하는 시뮬레이션을 상기 가상 휠&타이어 어셈블리들 전체에 대하여 수행하여;
상기 가상 휠&타이어 어셈블리들의 RFV 평균값이 최소가 되는 상기 임시런아웃기준값을 상기 런아웃기준값으로 선정하는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 오차함수는,
상기 측정장치에서 다수의 휠에 대한 런아웃 측정을 수행하여 얻어진 다수의 상기 내측최소값과 그 위상각의 표준편차, 외측최소값과 그 위상각의 표준편차, 및 상기 합성파형의 최소값과 그 위상각의 표준편차를 구하여, 런아웃 크기와 위상각의 표준편차로 이루어진 좌표평면에 표시하고;
상기 좌표평면에 표시된 점들에 대한 회귀 곡선을 도출하여 구하는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 다수의 가상 휠 샘플은,
상기 내측최소값과 외측최소값에 대한 각각의 평균과 표준편차가 각각 소정의 기준평균과 기준표준편차를 이루는 정규분포를 따르도록 소정의 기준개수만큼 생성하는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 다수의 가상 휠 샘플은,
상기 내측최소값에 대한 위상각은 0°로 고정하여 설정하고;
상기 외측최소값에 대한 위상각은 0°~360°범위에서 랜덤하게 설정하는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 오차함수에 따른 다수의 가상 휠 샘플은,
각각 상기 가상 휠 샘플의 런아웃을 상기 오차함수에 대입하여 얻어지는 위상각의 표준편차를 구하여, 상기 구해진 표준편차의 범위 내에서 랜덤하게 결정되는 랜덤위상각을 상기 가상 휠 샘플의 위상에 더하여 보정된 위상각을 갖는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 가상 휠 샘플과 결합하여 상기 가상 휠&타이어 어셈블리를 구성하는 상기 타이어모델은 일정한 기준RFV를 가지는 것
을 특징으로 하는 휠과 타이어 매칭 방법.