JP2003285728A - Method of measuring force on tire and method of measuring friction coefficient - Google Patents

Method of measuring force on tire and method of measuring friction coefficient

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JP2003285728A
JP2003285728A JP2002094340A JP2002094340A JP2003285728A JP 2003285728 A JP2003285728 A JP 2003285728A JP 2002094340 A JP2002094340 A JP 2002094340A JP 2002094340 A JP2002094340 A JP 2002094340A JP 2003285728 A JP2003285728 A JP 2003285728A
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JP
Japan
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tire
flux density
magnetic flux
magnetic
measuring
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Application number
JP2002094340A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Kobayashi
克宏 小林
Takashi Yokoi
横井  隆
Hiroshi Shima
広志 島
Hideyuki Susa
英之 須佐
Masami Kikuchi
正美 菊池
Yukio Aoike
由紀夫 青池
Takahisa Shizuku
雫  孝久
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of easily and highly accurately measuring vertical force on a tire, required for highly accurately measuring a road surface friction coefficient. <P>SOLUTION: With the rotation of the tire having a magnetized pattern along the peripheral direction, a characteristic value to be changed depending on the vertical force for a magnetic flux density pattern corresponding to the rotation of the tire, detected by using a magnetic sensor fixed to the side of a vehicle body, is measured to find the vertical force on the tire. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のアンチスキ
ッドブレーキシステム(以下「ABS」という)、もしく
は、トラクションコントロールシステムの制御に必要な
路面摩擦係数を精度よく測定するための、タイヤに作用
する垂直方向の力の測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention works on a tire for accurately measuring a road surface friction coefficient required for control of a vehicle anti-skid brake system (hereinafter referred to as "ABS") or a traction control system. It relates to a method for measuring vertical forces.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両に用いられるABSの性能を高める
ためは、できるだけ大きい路面摩擦係数の状態で、ロッ
ク、アンロックの制御を行うことが効果的であり、この
路面摩擦係数は、一定の路面状態では、車輪のスリップ
率に依存するため、ABSは、最大の路面摩擦係数を与
えるスリップ率の近傍でロック、アンロックを制御する
ように設計される。
2. Description of the Related Art In order to improve the performance of an ABS used in a vehicle, it is effective to perform lock / unlock control with a road friction coefficient as large as possible. This road friction coefficient is constant. Since the state depends on the slip ratio of the wheel, the ABS is designed to control locking and unlocking in the vicinity of the slip ratio that gives the maximum road surface friction coefficient.

【0003】このことから、従来のABSでは、スリッ
プ率を、測定した車両の速度および車輪の回転速度から
計算して求め、このスリップ率が所定の範囲に入るよう
制動を自動制御する方式が一般的である。
Therefore, in conventional ABS, the slip ratio is generally calculated from the measured vehicle speed and the wheel rotation speed, and the braking is automatically controlled so that the slip ratio falls within a predetermined range. Target.

【0004】しかしながら、スリップ率を制御して最適
の路面摩擦係数を得ようとするこの方法は一定の路面で
は有効であるが、実際の走行においては、路面材質、天
候等によりスリップ率と路面摩擦係数との関係が大きく
左右され、スリップ率を所定範囲内に制御しても最適路
面摩擦係数が得られないという問題があった。このた
め、路面がタイヤに作用する周方向および垂直方向の力
を測定して、この測定した力から直接摩擦係数を求め、
求めた摩擦係数が最適なものとなるよう制動を制御する
ることが望ましく、このタイヤに作用する力を求める方
法として、特表平10−506346号公報に記載のも
のが公知である。
However, this method of controlling the slip ratio to obtain the optimum road surface friction coefficient is effective on a constant road surface, but in actual running, the slip ratio and the road surface friction are dependent on the road surface material, weather and the like. There is a problem that the relationship with the coefficient is greatly influenced and the optimum road surface friction coefficient cannot be obtained even if the slip ratio is controlled within a predetermined range. Therefore, the road surface acts on the tire in the circumferential and vertical directions, and the coefficient of friction is determined directly from the measured force.
It is desirable to control the braking so that the obtained coefficient of friction becomes optimum, and as a method for obtaining the force acting on this tire, the method described in Japanese Patent Publication No. 10-506346 is known.

【0005】この従来の力の測定方法は、タイヤの一方
のサイドウォール部の、同一半径上で半径方向位置の異
なる二つの基準点のそれぞれに磁石を配置した磁石対
を、四対、タイヤの中心軸の周りに90度ずつ離隔して
配設するとともに、それぞれの基準点に対応する半径方
向位置に、磁気センサを車両に固定して設けておき、タ
イヤの回転に従い相対変位するそれぞれの基準点とこれ
らに対応する磁気センサとが真向いに対向して位置する
タイミングを、磁気センサに検出される磁束密度のピー
クが現れるタイミングとして捉え、このタイミングの各
基準点に対する相互の時間ずれから、磁石対内の基準点
の相対位置ずれ、および、磁石対間の基準点の相対位置
ずれを算出し、次いでこれらの相対位置ずれをもとにタ
イヤの周方向および垂直方向のひずみを計算し、計算さ
れたひずみと既知のタイヤ剛性とから周方向および垂直
方向に作用する力を求めるものである。
In this conventional force measuring method, four pairs of magnets having magnets arranged at two reference points on one side wall portion of the tire on the same radius and at different radial positions are used. They are arranged 90 degrees apart around the central axis, and magnetic sensors are fixedly provided on the vehicle at radial positions corresponding to the respective reference points. The timing at which the point and the magnetic sensor corresponding to these points are positioned so as to face each other is regarded as the timing at which the peak of the magnetic flux density detected by the magnetic sensor appears, and from the mutual time lag with respect to each reference point of this timing, the magnet The relative displacement of the reference points within the pair and the relative displacement of the reference points between the magnet pairs are calculated, and based on these relative displacements, the tire circumferential direction and Calculate the distortion of straight direction and from the calculated strain and the known tire stiffness and requests the force acting in the circumferential direction and the vertical direction.

【0006】しかしながら、この方法は、時間のずれか
ら、基準点間の相対ずれを計算するにあたり、常に変化
する車輪の回転速度のデータを取りこんで計算する必要
があり、制御が複雑になるとともに、車輪の回転速度の
精度に影響されて、計算の精度が悪化するという問題が
あった。
However, according to this method, when calculating the relative deviation between the reference points from the time deviation, it is necessary to take in the data of the rotational speed of the wheel which constantly changes, and the control becomes complicated. There is a problem that the accuracy of calculation deteriorates due to the influence of the accuracy of the wheel rotation speed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたものであり、路面摩擦係数の高
精度な測定に必要な、タイヤに作用する垂直力を、簡易
にかつ高精度に測定する方法を提供することを目的とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to easily and easily generate a vertical force acting on a tire, which is necessary for highly accurate measurement of a road surface friction coefficient. It is intended to provide a method for measuring with high accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならび
に作用を以下に示す。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been accomplished in order to achieve the above-mentioned object, and its gist structure and operation will be described below.

【0009】請求項1に記載のタイヤに作用する力の測
定方法は、周方向に所定の磁化パターンを有するタイヤ
を回転して、タイヤから回転する磁界を発生させ、発生
した回転磁界の磁束密度を、車体に固定して設けた磁気
センサで連続的に検出し、検出された磁束密度から、タ
イヤ一回転ごとに、タイヤの各回転角度位置に対する磁
束密度を表す磁束密度パターンを特定し、特定された各
磁束密度パターンの所定の特性値からタイヤに作用する
垂直方向の力をリアルタイムに求めるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a force acting on a tire, wherein a tire having a predetermined magnetization pattern is rotated in a circumferential direction to generate a rotating magnetic field, and a magnetic flux density of the generated rotating magnetic field. Is continuously detected by a magnetic sensor fixed to the vehicle body, and from the detected magnetic flux density, a magnetic flux density pattern representing the magnetic flux density for each rotation angle position of the tire is specified for each rotation of the tire, and specified. The force in the vertical direction acting on the tire is obtained in real time from the predetermined characteristic value of each magnetic flux density pattern.

【0010】以下に、本発明に係るこのタイヤに作用す
る力の測定方法をさらに具体的に説明する。タイヤの少
なくとも一部を着磁し、あるいは、この部分に磁石を埋
設して、周方向に沿って変化する磁化パターンをタイヤ
に形成し、このタイヤを車輪に装着する。一方、サスペ
ンションをはさんでタイヤと反対側の車体の非回転部
分、例えばタイヤの直上のフェンダ内側に磁気センサを
固定して設けておく。このとき、磁気センサは、タイヤ
の磁化パターンによって発生する磁界の、この磁気セン
サの位置での磁束密度を検出することができる。
The method of measuring the force acting on the tire according to the present invention will be described in more detail below. At least a part of the tire is magnetized, or a magnet is embedded in this part to form a magnetization pattern that changes along the circumferential direction on the tire, and the tire is mounted on a wheel. On the other hand, the magnetic sensor is fixedly provided in a non-rotating portion of the vehicle body on the side opposite to the tire with the suspension in between, for example, inside the fender immediately above the tire. At this time, the magnetic sensor can detect the magnetic flux density of the magnetic field generated by the magnetization pattern of the tire at the position of the magnetic sensor.

【0011】そして、タイヤを回転すれば、タイヤに形
成された磁化パターンによって発生する磁界も回転し、
タイヤをちょうど一回転させたとき、この一回転分に対
応する磁束密度の時間変化が得られ、この時間変化をタ
イヤ回転角度位置の変化に置きかえれば、タイヤ一回転
分の、各タイヤ回転角度位置によって変化する磁束密度
のパターンを表す磁束密度パターンを特定することがで
きる。
When the tire is rotated, the magnetic field generated by the magnetization pattern formed on the tire also rotates,
When the tire is rotated exactly once, the time change of the magnetic flux density corresponding to this one rotation is obtained.If this time change is replaced by the change of the tire rotation angle position, each tire rotation angle for one rotation of the tire is obtained. A magnetic flux density pattern that represents a pattern of magnetic flux density that changes depending on the position can be specified.

【0012】このようにして特定された磁束密度パター
ンの形は、タイヤにかかる垂直力によって変化する。な
ぜなら、タイヤに垂直方向の力を作用させると、タイヤ
を支える車軸にも同じ力が作用し、この力はサスペンシ
ョンを変形させるので、サスペンションをはさんでタイ
ヤと反対側の車体部分に設けた磁気センサの、タイヤと
の相対位置が変化する。この相対位置の変化は前記の磁
束密度パターンの変化となって現れるからである。
The shape of the magnetic flux density pattern specified in this way changes depending on the vertical force applied to the tire. This is because when a vertical force is applied to the tire, the same force also acts on the axle that supports the tire, and this force deforms the suspension. The relative position of the sensor with the tire changes. This is because the change in the relative position appears as a change in the magnetic flux density pattern.

【0013】このことから、タイヤにかかる垂直荷重を
変えて、それぞれのレベルの垂直荷重に対する磁束密度
パターンを作成し、垂直荷重と、磁束密度パターンの所
定の特性、例えば磁束密度ピークの大きさとの関係式を
予め準備しておくことができ、実際の路面でタイヤを走
行させたときにリアルタイムに特定される磁束密度パタ
ーンのピークの大きさを、この関係式に代入すれば、垂
直力を逆算して求めることができる。
From this, the vertical load applied to the tire is changed to create a magnetic flux density pattern for each level of the vertical load, and the vertical load and the predetermined characteristics of the magnetic flux density pattern, for example, the size of the magnetic flux density peak are compared. The relational expression can be prepared in advance, and if the peak size of the magnetic flux density pattern specified in real time when the tire is run on the actual road surface is substituted into this relational expression, the vertical force is calculated backwards. You can ask.

【0014】本発明に係るタイヤに作用する力の測定方
法によれば、以上に説明したように、磁気センサで検出
された磁束密度の時間変化から特定される磁束密度パタ
ーンの所定の特性、例えば、ピークの大きさを、タイヤ
の回転速度と無関係に求めることができるので、測定シ
ステムを簡易にし、かつ、精度の高いものにすることが
できる。
According to the method for measuring the force acting on the tire according to the present invention, as described above, a predetermined characteristic of the magnetic flux density pattern, which is specified from the time change of the magnetic flux density detected by the magnetic sensor, for example, Since the peak size can be determined independently of the tire rotation speed, the measurement system can be simplified and highly accurate.

【0015】上述の説明では、磁束密度パターンの所定
の特性として、ピークの大きさを例にとったが、この
他、ピークの位相や二つのピーク間の位相差など、タイ
ヤに作用する垂直力の応じて変化する特性であれば何で
もよい。またここで、「磁化パターン」とは、磁化した物
体の表面から放射される磁界の、この表面に垂直な成分
の磁束密度を、この表面上の所定の方向に沿った変化と
して表したものであり、具体的には、この物体の表面に
近接させた、ガウスメータなどの磁気センサを、その検
出方向が物体の表面に直角な磁力線を捉えるように、姿
勢を制御して移動させ、この磁気センサに現れる磁束密
度の大きさを縦軸に、所定の方向に沿った位置を横軸に
とって表わしたものがこの物体の磁化パターンとなる。
In the above description, the magnitude of the peak is taken as an example of the predetermined characteristic of the magnetic flux density pattern, but in addition to this, the vertical force acting on the tire, such as the phase of the peak or the phase difference between the two peaks, is also used. Any characteristic may be used as long as it changes according to. The term "magnetization pattern" as used herein refers to the magnetic flux density of a magnetic field emitted from the surface of a magnetized object, the component being perpendicular to this surface, as a change along a predetermined direction on this surface. Yes, specifically, a magnetic sensor such as a Gauss meter, which is brought close to the surface of this object, is moved by controlling its posture so that the magnetic field lines whose detection direction is perpendicular to the surface of the object are captured. The magnitude of the magnetic flux density appearing on the vertical axis and the position along the predetermined direction on the horizontal axis are the magnetization patterns of this object.

【0016】請求項2に記載のタイヤに作用する力の測
定方法は、請求項1に記載するところにおいて、ベルト
を着磁して、タイヤに所定の磁化パターンを形成するも
のである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a force acting on a tire, according to the first aspect, wherein the belt is magnetized to form a predetermined magnetization pattern on the tire.

【0017】タイヤのベルトは通常、スチール製のもの
が用いられていて、このスチールベルトを有するタイヤ
に所定の磁場を印加すれば、求める磁化パターンを具え
たタイヤを容易に得ることができ、有利である。
The belt of the tire is usually made of steel. By applying a predetermined magnetic field to the tire having the steel belt, a tire having a desired magnetization pattern can be easily obtained, which is advantageous. Is.

【0018】請求項3に記載のタイヤに作用する力の測
定方法は、請求項1〜2にいずれかに記載するところに
おいて、磁束密度パターンのピークの大きさを所定の特
性とし、タイヤ一回転ごとに特定されるピークの大きさ
からタイヤに作用する垂直方向の力をリアルタイムに求
めるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a force acting on a tire, according to any one of the first and second aspects, wherein the peak size of the magnetic flux density pattern is set as a predetermined characteristic, and the tire rotates once. The force in the vertical direction acting on the tire is obtained in real time from the size of the peak specified for each.

【0019】例えば、磁束密度パターンが一つのピーク
を持つようタイヤの磁化パターンを形成しておき、その
ピーク値の大きさを計測する場合、回転に伴って現れる
ピークについてその大きさを現れる順に計測して行けば
よいので、タイヤの回転速度が速くても遅くてもタイヤ
の回転速度に関係なくピークの大きさを計測することが
できるので、このタイヤに作用する力の測定方法は、前
述のとおり、測定システムを簡易にし、かつ、精度の高
いものにすることができる。
For example, in the case where a tire magnetization pattern is formed so that the magnetic flux density pattern has one peak and the magnitude of the peak value is measured, the peaks appearing with the rotation are measured in the order in which they appear. Since the peak size can be measured regardless of the rotation speed of the tire regardless of whether the rotation speed of the tire is fast or slow, the method of measuring the force acting on this tire is as described above. As described above, the measurement system can be simplified and highly accurate.

【0020】請求項4に記載のタイヤに作用する力の測
定方法は、請求項1〜2にいずれかに記載するところに
おいて、磁束密度パターンのピークの位相を所定の特性
とし、タイヤ一回転ごとに特定されるピークの位相から
タイヤに作用する垂直方向の力をリアルタイムに求める
ものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a force acting on a tire according to any one of the first and second aspects, wherein the peak phase of the magnetic flux density pattern is set to a predetermined characteristic and the tire is rotated once per revolution. The force in the vertical direction acting on the tire is calculated in real time from the phase of the peak specified in.

【0021】磁気センサで検出された磁束密度の時間変
化から、磁束密度パターンのピークの位相を計測するに
は、以下のようにして行えばよい。車軸の非回転部分に
対して、タイヤの回転位置が所定の位置になったとき、
これをゼロ度位置としてパルスを発生する回転位置セン
サを設け、回転位置センサからの相前後するパルスの間
隔をTとし、最初のパルスからピークまでの時間をTp
としたとき、α=(Tp/T)x360°としたものを
ピークの位相αとすれば、位相αは回転速度に関係しな
い値となる。
The phase of the peak of the magnetic flux density pattern can be measured from the time change of the magnetic flux density detected by the magnetic sensor as follows. When the rotational position of the tire reaches a predetermined position with respect to the non-rotating part of the axle,
A rotary position sensor that generates a pulse with this position as the zero degree position is provided, the interval between successive pulses from the rotary position sensor is T, and the time from the first pulse to the peak is Tp.
Then, assuming that α = (Tp / T) × 360 ° is the peak phase α, the phase α has a value that is not related to the rotation speed.

【0022】このタイヤに作用する力の測定方法は、上
述の説明のように、タイヤの回転速度に関係なくピーク
の位相を計測することができるので、このタイヤに作用
する力の測定方法は、前述のとおり、測定システムを簡
易にし、かつ、精度の高いものにすることができる。
As described above, the method of measuring the force acting on the tire can measure the peak phase regardless of the rotational speed of the tire. Therefore, the method of measuring the force acting on the tire is As described above, the measurement system can be simplified and highly accurate.

【0023】請求項5に記載のタイヤ摩擦係数の測定方
法は、請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤに作用す
る力の測定方法により求められた垂直方向の力と、別途
測定して求められたタイヤに作用する周方向の力とか
ら、タイヤの摩擦係数をリアルタイムに求めるものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a tire friction coefficient, wherein the force in the vertical direction obtained by the method for measuring a force acting on a tire according to any one of the first to fourth aspects is separately measured. The friction coefficient of the tire is obtained in real time from the obtained circumferential force acting on the tire.

【0024】このタイヤ摩擦係数の測定方法は、タイヤ
の摩擦係数を、タイヤに作用する摩擦力と垂直力から直
接測定するので、タイヤ摩擦係数をその定義どおり測定
することができるので、高精度の摩擦係数を得ることが
できる。
In this tire friction coefficient measuring method, the friction coefficient of the tire is directly measured from the frictional force acting on the tire and the vertical force. Therefore, the tire friction coefficient can be measured according to its definition. The coefficient of friction can be obtained.

【0025】請求項6に記載のタイヤ摩擦係数の測定方
法は、請求項5に記載するところにおいて、前記、周方
向に作用する力を求めるに際し、タイヤのサイドウォー
ル部の周方向の少なくとも一箇所にほぼ半径方向に延在
して設けられた磁性体が、タイヤの回転に伴い、車体側
に固定されて形成され前記サイドウォール部と略タイヤ
半径上の二点で交差する環状磁路を横断したときの、環
状磁路の磁束密度と相関する量の変化を測定し、この測
定値をもとに磁性体の傾斜角度の変化を計算し、この傾
斜角度から周方向に作用する力を求めるものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of measuring a tire friction coefficient according to the fifth aspect, at the time of determining the force acting in the circumferential direction, at least one location in the circumferential direction of the sidewall portion of the tire. A magnetic body extending substantially in the radial direction crosses an annular magnetic path that is fixedly formed on the vehicle body side as the tire rotates and crosses the sidewall portion at two points on the tire radius. Then, the change in the amount that correlates with the magnetic flux density of the annular magnetic path is measured, the change in the tilt angle of the magnetic body is calculated based on this measurement value, and the force acting in the circumferential direction is calculated from this tilt angle. It is a thing.

【0026】このタイヤ摩擦係数の測定方法は、周方向
に作用する力を求めるに際し、タイヤの回転に伴って、
タイヤに配設した磁性体がこの環状磁路内にはいって磁
路の磁束密度が最大となったときの、この磁束密度と相
関する物理量の変化を測定し、この物理量の大小から、
磁性体の半径方向に対する傾きを算出し、そして、算出
された磁性体の傾きから周方向の力を求めるものであ
る。
This tire friction coefficient measuring method is as follows:
When the magnetic substance arranged in the tire enters the annular magnetic path and the magnetic flux density of the magnetic path is maximized, the change in the physical quantity correlated with this magnetic flux density is measured, and from the size of this physical quantity,
The inclination of the magnetic body in the radial direction is calculated, and the circumferential force is calculated from the calculated inclination of the magnetic body.

【0027】すなわち、この環状磁路は、サイドウォー
ル部外表面を境にしてタイヤ内部分とタイヤ外部分に分
かれるが、タイヤ内の部分に磁性体がないときは、この
磁路はほぼ開放状態に近いので磁束密度は極めて小さい
が、この磁路内に磁性体が入ると、急激に磁束密度が上
昇する。そして、このピークの磁束密度は、磁性体のタ
イヤ赤道面への投影線が完全に半径方向と一致したとき
最大となり、半径方向に対して傾斜角度が大きいほどピ
ーク磁束密度は小さくなる。したがって、磁束密度と相
関する物理量のピーク値と磁性体の傾斜角度との関係式
を実験等により予め準備しておくことにより、この物理
量のピーク値を測定することにより、傾斜角度を知るこ
とができる。
That is, the annular magnetic path is divided into an inner tire portion and an outer tire portion with the outer surface of the sidewall as a boundary. However, when there is no magnetic material in the inner tire portion, the magnetic path is substantially open. Since the magnetic flux density is extremely low, the magnetic flux density rises sharply when a magnetic material enters this magnetic path. The peak magnetic flux density becomes maximum when the projection line of the magnetic material onto the tire equatorial plane completely coincides with the radial direction, and the larger the inclination angle with respect to the radial direction, the smaller the peak magnetic flux density. Therefore, it is possible to know the tilt angle by measuring the peak value of the physical quantity by preparing in advance the relational expression between the peak value of the physical quantity that correlates with the magnetic flux density and the tilt angle of the magnetic body by experiments or the like. it can.

【0028】そして、この磁性体の傾斜角度は、タイヤ
の周方向の力にほぼ比例するから、傾斜角度と周方向の
力の関係式についても、これを予め実験等で求めてお
き、磁性体の傾斜角度が分かれば、この関係式に照らし
合わせて、周方向の力を計算して測定することができ
る。
Since the inclination angle of the magnetic body is substantially proportional to the force in the circumferential direction of the tire, the relational expression between the inclination angle and the force in the circumferential direction is also obtained in advance by experiments and the like. If the inclination angle of is known, the force in the circumferential direction can be calculated and measured by checking this relational expression.

【0029】請求項7に記載のタイヤ摩擦係数の測定方
法は、請求項6に記載するところにおいて、前記環状磁
路の磁束密度と相関する量を、この磁路の回りに螺旋状
に巻いたコイルに誘導される起電力の積分値とするもの
である。
According to a seventh aspect of the present invention, in the tire friction coefficient measuring method according to the sixth aspect, an amount correlating with the magnetic flux density of the annular magnetic path is spirally wound around the magnetic path. It is the integral value of the electromotive force induced in the coil.

【0030】このタイヤ摩擦係数の測定方法は、周方向
に作用する力を求めるに際し、前記環状磁路の磁束密度
と相関する量を、この磁路の回りに螺旋状に巻いたコイ
ルに誘導される起電力の積分値としたので、ピーク位置
での起電力積分値と磁性体の傾斜角度との関係を表す関
係式を予め準備しておくことにより、磁性体の傾斜角度
を簡易に計算し、よって、タイヤに作用する周方向の力
を測定することができる。
In this tire friction coefficient measuring method, when the force acting in the circumferential direction is obtained, an amount correlating with the magnetic flux density of the annular magnetic path is induced in a coil spirally wound around this magnetic path. Since the integrated value of the electromotive force is calculated, the inclination angle of the magnetic body can be easily calculated by preparing a relational expression that represents the relationship between the integrated value of the electromotive force at the peak position and the inclination angle of the magnetic body. Therefore, the circumferential force acting on the tire can be measured.

【0031】しかも、起電力は、磁束密度の時間微分で
表わされるので、前記環状磁路の周方向磁束密度分布が
同じでも、起電力そのものは、タイヤが早く回転するほ
ど、そのピーク値は大きくなるが、起電力を時間積分し
たものは、元の周方向磁束密度分布を表し、そのピーク
値は、回転速度に依存することがない。このことによ
り、ピーク位置での起電力積分値と磁性体の傾斜角度と
を一義に関係つけることができる。
Moreover, since the electromotive force is represented by the time derivative of the magnetic flux density, even if the circumferential magnetic flux density distribution of the annular magnetic path is the same, the electromotive force itself has a larger peak value as the tire rotates faster. However, the time-integrated electromotive force represents the original circumferential magnetic flux density distribution, and its peak value does not depend on the rotation speed. This allows the electromotive force integral value at the peak position and the tilt angle of the magnetic material to be uniquely related.

【0032】このタイヤ摩擦係数の測定方法によれば、
垂直方向および周方向のいずれの方向に作用する力を求
めるに際しても、タイヤの回転速度に関するデータを用
いることなく、これらの力を測定することができるの
で、測定システムを簡易にし、かつ、精度の高いものに
することができる。
According to this tire friction coefficient measuring method,
When determining forces acting in either the vertical direction or the circumferential direction, it is possible to measure these forces without using data relating to the rotational speed of the tire, so that the measurement system can be simplified and the accuracy can be improved. It can be expensive.

【0033】請求項8に記載のタイヤ摩擦係数の測定方
法は、請求項6に記載するところにおいて、前記環状磁
路の磁束密度と相関する量を、この磁路の回りに螺旋状
に巻いたコイルに印加する所定の交流電流に対するイン
ダクタンスとするものである。
The tire friction coefficient measuring method according to claim 8 is the method according to claim 6, wherein an amount correlating with the magnetic flux density of the annular magnetic path is spirally wound around the magnetic path. It is an inductance for a predetermined alternating current applied to the coil.

【0034】このタイヤ摩擦係数の測定方法は、周方向
に作用する力を求めるに際し、前記環状磁路の磁束密度
と相関する量を、この磁路の回りに螺旋状に巻いたコイ
ルに印加する所定の交流電流に対するインダクタンスと
したので、ピーク位置でのインダクタンスと磁性体の傾
斜角度との関係を表す関係式を予め準備しておくことに
より、磁性体の傾斜角度を簡易に計算し、よって、タイ
ヤに作用する周方向の力を測定することができる。
In this tire friction coefficient measuring method, when determining the force acting in the circumferential direction, an amount correlating with the magnetic flux density of the annular magnetic path is applied to the coil spirally wound around this magnetic path. Since the inductance for a predetermined alternating current, by preparing in advance a relational expression representing the relationship between the inductance at the peak position and the inclination angle of the magnetic body, the inclination angle of the magnetic body can be easily calculated, thus, The circumferential force acting on the tire can be measured.

【0035】しかも、ここで測定されたインダクタンス
は、回転速度に依存することがなく、したがって、ピー
ク位置でのインダクタンスと磁性体の傾斜角度とを一義
に関係付けることができる。
Moreover, the inductance measured here does not depend on the rotation speed, and therefore the inductance at the peak position and the inclination angle of the magnetic material can be uniquely related.

【0036】このタイヤ摩擦係数の測定方法によれば、
垂直方向および周方向のいずれの方向に作用する力を求
めるに際しても、タイヤの回転速度に関するデータを用
いることなく、これらの力を測定することができるの
で、測定システムを簡易にし、かつ、精度の高いものに
することができる。
According to this tire friction coefficient measuring method,
When determining forces acting in either the vertical direction or the circumferential direction, it is possible to measure these forces without using data relating to the rotational speed of the tire, so that the measurement system can be simplified and the accuracy can be improved. It can be expensive.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るタイヤに作用
する力の測定方法の実施形態について図1ないし図5に
基づいて説明する。図1は、車両への装着状態で示す、
この実施形態に用いるタイヤ1の断面図であり、図2は
その側面図である。このタイヤ1のスチールベルト4
は、その周方向の一部分4Aだけが着磁されており、一
方、タイヤ1を点Oの回りに揺動自在に支持するサスペ
ンションを挟んだ、タイヤ1の反対側にあるフェンダ部
5の下面には、スチールベルト4の着磁部分から発生す
る磁界の磁束密度を測定する磁気センサ6が取り付けら
れている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a method for measuring a force acting on a tire according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows a state of being mounted on a vehicle,
It is sectional drawing of the tire 1 used for this embodiment, and FIG. 2 is the side view. Steel belt 4 of this tire 1
Is magnetized only on a part 4A in the circumferential direction thereof, and on the other hand, on the lower surface of the fender portion 5 on the opposite side of the tire 1, which sandwiches a suspension that supports the tire 1 swingably around a point O. A magnetic sensor 6 for measuring the magnetic flux density of the magnetic field generated from the magnetized portion of the steel belt 4 is attached to the.

【0038】タイヤ1にかかる垂直方向の力を増大させ
ると、この垂直方向の力がサスペンションの変形を大き
くし、その結果、タイヤ1は、磁気センサ6に対して、
点Oの回りにΘaだけ相対的に揺動変位し、タイヤ1A
の位置に移動する。そうすると、タイヤ1から発生する
磁界と磁気センサ6との相対位置が変化し、この変化に
伴って磁気センサ6に検知される磁束密度が変化する。
When the vertical force applied to the tire 1 is increased, the vertical force increases the deformation of the suspension, and as a result, the tire 1 causes the magnetic sensor 6 to
Relative swing displacement of Θa around point O causes tire 1A
Move to position. Then, the relative position between the magnetic field generated from the tire 1 and the magnetic sensor 6 changes, and the magnetic flux density detected by the magnetic sensor 6 changes with this change.

【0039】図3は、スチールベルト4の一部4Aを着
磁することによりタイヤ1の周方向に沿って形成された
磁化パターンを示すグラフであり、横軸はタイヤ1の回
転角度位置、縦軸は磁化の大きさを表す。この磁化パタ
ーンは、N極に着磁されたピークP0を有している。
FIG. 3 is a graph showing a magnetization pattern formed along the circumferential direction of the tire 1 by magnetizing a part 4A of the steel belt 4, with the horizontal axis representing the rotational angle position of the tire 1 and the vertical direction. The axis represents the magnitude of magnetization. This magnetization pattern has a peak P0 magnetized to the N pole.

【0040】図4は、図3の磁化パターンをもつタイヤ
1を回転したとき、磁気センサ6に現れる磁束密度パタ
ーンを示すグラフであり、縦軸に磁束密度、横軸に時間
をとったものである。図4は、連続して続く磁束密度パ
ターンからタイヤ四回転分だけ取り出して例示したもの
であり、PA1〜PA4は、タイヤ1の一回転ごとのピ
ークを順に表し、これらのピークの大きさをφp1〜φ
p4でそれぞれ表している。
FIG. 4 is a graph showing a magnetic flux density pattern that appears in the magnetic sensor 6 when the tire 1 having the magnetization pattern shown in FIG. 3 is rotated, in which the vertical axis represents the magnetic flux density and the horizontal axis represents time. is there. FIG. 4 shows an example in which only four tire rotations are taken out from the continuously continuous magnetic flux density pattern, and PA1 to PA4 sequentially show the peaks for each rotation of the tire 1, and the magnitudes of these peaks are φp1. ~ Φ
Each is represented by p4.

【0041】以下に、図4に示した磁束密度パターンか
らタイヤ1に作用する垂直荷重Frの大きさを測定する
方法について説明する。ピークPA1〜PA4は、タイ
ヤ1の磁化パターンのピークP0に対応するタイヤ上の
位置が磁気センサ6にもっとも近づくタイヤ回転位置で
現れ、ピークPA1〜PA4のそれぞれの磁束密度φp
1〜φp4の大きさは、このタイヤ回転位置でのタイヤ
1の磁化パターンのピークP0に対応するタイヤ上の位
置と、磁気センサ6との間の距離に一義的に依存して特
定される。また、タイヤ1に作用する垂直荷重Frと、
磁気センサ6のタイヤ1からの距離とは、サスペンショ
ンのバネ定数を介して一義的に関係つけられるので、ピ
ーク磁束密度φpと垂直荷重Frとは一対一に関係付け
ることができ、予め、垂直荷重Frとピーク磁束密度φ
pとの関係式を準備しておき、この間係式にピーク磁束
密度φpを代入すれば、垂直荷重Frを逆算して求める
ことができる。
A method of measuring the magnitude of the vertical load Fr acting on the tire 1 from the magnetic flux density pattern shown in FIG. 4 will be described below. The peaks PA1 to PA4 appear at the tire rotation position where the position on the tire corresponding to the peak P0 of the magnetization pattern of the tire 1 is closest to the magnetic sensor 6, and the magnetic flux density φp of each of the peaks PA1 to PA4.
The size of 1 to φp4 is uniquely determined depending on the distance between the magnetic sensor 6 and the position on the tire corresponding to the peak P0 of the magnetization pattern of the tire 1 at the tire rotation position. In addition, the vertical load Fr acting on the tire 1,
Since the distance from the tire 1 of the magnetic sensor 6 is uniquely related via the spring constant of the suspension, the peak magnetic flux density φp and the vertical load Fr can be related in a one-to-one relationship. Fr and peak magnetic flux density φ
By preparing a relational expression with p and substituting the peak magnetic flux density φp into this relational expression, the vertical load Fr can be calculated backward.

【0042】例えば、図4において、ピークPA3のピ
ーク磁束密度φp3は、ピークPA1のピーク磁束密度
φp1より大きいので、ピークPA3に対応する状態の
タイヤ1に作用する垂直荷重は、ピークPA1に対応す
る状態のタイヤ1に作用する垂直荷重よりも大きいとい
うことができ、また、それぞれの垂直荷重Frの大きさ
は前述の関係式から求められたものとなる。
For example, in FIG. 4, since the peak magnetic flux density φp3 of the peak PA3 is larger than the peak magnetic flux density φp1 of the peak PA1, the vertical load acting on the tire 1 corresponding to the peak PA3 corresponds to the peak PA1. It can be said that it is larger than the vertical load acting on the tire 1 in the state, and the magnitude of each vertical load Fr is obtained from the above-mentioned relational expression.

【0043】このようにしてタイヤ1に作用する垂直荷
重Frの大きさを求める方法は、タイヤの回転速度によ
らずにピークの大きさを特定することができる。図4に
示すように、タイヤの回転速度によって相前後するピー
ク間の時間間隔が異なっても、このことに関係なく一回
転ごとに現れるピーク位置を特定することができ、した
がって、それぞれのピークの大きさφp1〜φp4も回
転速度と関係なく特定することができる。
In the method of determining the magnitude of the vertical load Fr acting on the tire 1 in this manner, the magnitude of the peak can be specified regardless of the rotation speed of the tire. As shown in FIG. 4, even if the time intervals between consecutive peaks differ depending on the rotation speed of the tire, it is possible to specify the peak position that appears for each rotation regardless of this, and therefore the peak position of each peak can be specified. The sizes φp1 to φp4 can also be specified regardless of the rotation speed.

【0044】以上の説明において、図3に示す、タイヤ
の磁化パターンはタイヤ一回転に対して一のピークを有
するものとしたが、これを、複数のピークを持つ磁化パ
ターンとすすることもでき、この場合、磁気センサ6に
て検出する磁束密度パターンもタイヤ一回転に対してタ
イヤ磁化パターンのピークの数だけのピークを有するも
のとなる。そして、磁束密度パターンの一回転のそれぞ
れのピークについてピークの大きさと垂直荷重の間係式
を予め準備しておくことにより、磁束密度のピークの大
きさの測定値を、それぞれのピークに対応する関係式に
代入して垂直荷重を求めることができる。
In the above description, the tire magnetization pattern shown in FIG. 3 has one peak for one rotation of the tire, but it may be a magnetization pattern having a plurality of peaks. In this case, the magnetic flux density pattern detected by the magnetic sensor 6 also has peaks corresponding to the number of peaks of the tire magnetization pattern for one rotation of the tire. Then, for each peak of one rotation of the magnetic flux density pattern, the relation between the peak size and the vertical load is prepared in advance, so that the measured value of the peak size of the magnetic flux density corresponds to each peak. The vertical load can be obtained by substituting it into the relational expression.

【0045】なお、タイヤ一回転に対して、複数のピー
クを持つ磁化パターンを形成した場合は、磁化パターン
のそれぞれのピークの大きさを互い異ならせたり、ある
いはピーク間の位相差を異ならせたりしておくことによ
っても、タイヤ一回転中に複数個現れるピークを個別に
識別することができ、特定された磁束密度パターンのピ
ークのうち対象とするピークを、何番目のピークに対す
る関係式を用いて垂直力に換算すればよいかを明確に区
別することができる。
When a magnetization pattern having a plurality of peaks is formed for one rotation of the tire, the magnitudes of the respective peaks of the magnetization pattern may be different from each other, or the phase difference between the peaks may be different from each other. It is also possible to individually identify multiple peaks that appear during one rotation of the tire by using the relational expression for the peak of interest among the peaks of the specified magnetic flux density pattern. Therefore, it is possible to clearly distinguish whether to convert the vertical force.

【0046】タイヤの磁化パターンを複数個のピークを
有するものとする上記の方法は、タイヤ一回転に対し
て、ピークの数だけの垂直荷重のデータの取得を可能と
し、よって、より短いサンプリングタイムで摩擦係数デ
ータを得ることができので、応答性の高い制動の制御が
可能となり、しかも、前述のように、このための特別な
装置や手間を追加する必要がないので、極めて有利な方
法である。
The above method in which the tire magnetization pattern has a plurality of peaks makes it possible to obtain the vertical load data corresponding to the number of peaks per one rotation of the tire, and thus the sampling time can be shortened. Since it is possible to obtain the friction coefficient data with, it is possible to control the braking with high responsiveness, and as described above, it is not necessary to add a special device or labor for this, so that it is an extremely advantageous method. is there.

【0047】以上、ピークPA1〜PA4の磁束密度の
大きさから垂直方向に作用する力を求める方法を説明し
たが、ピークの位相からこの力を求めることもできる。
この場合、磁気センサ7は、図2に二点鎖線で示すよう
に、タイヤ1の中心から、車体の前後方向に延びる線上
の近くに取り付けるのが好ましく、図5は、このように
取り付けられた磁気センサ7に現れる磁束密度パターン
を、縦軸に磁束密度、横軸に時間をとって示すグラフで
ある。この場合、タイヤが車軸の非回転部分に対して所
定の回転位置になったとき、この位置にきたことを示す
タイミング信号Sを発生させ、タイヤの各一回転に現れ
るピークの位相を測定する基準とするが、このタイミン
グ信号Sも図5にあわせて示す。
The method of obtaining the force acting in the vertical direction from the magnitude of the magnetic flux density of the peaks PA1 to PA4 has been described above, but this force can also be obtained from the phase of the peak.
In this case, the magnetic sensor 7 is preferably mounted near a line extending in the front-rear direction of the vehicle body from the center of the tire 1 as shown by the chain double-dashed line in FIG. 2. In FIG. 6 is a graph showing a magnetic flux density pattern appearing in the magnetic sensor 7, with the magnetic flux density on the vertical axis and the time on the horizontal axis. In this case, when the tire reaches a predetermined rotational position with respect to the non-rotating portion of the axle, a timing signal S indicating that the tire has come to this position is generated to measure the phase of the peak appearing at each one revolution of the tire. However, the timing signal S is also shown in FIG.

【0048】図5は、連続して続く磁束密度パターンか
らタイヤ四回転分だけ取り出して例示したものであり、
PB1〜PB4は、タイヤ1の一回転ごとのピークを順
に表し、タイミング信号Sで区切られる、タイヤの各一
回転に要するそれぞれの時間をT1〜T4で表す。そし
て、タイミング信号Sの発生からピーク出現までの時間
をそれぞれTp1〜Tp4として、これらの値から、各
一回転のピーク位相αiを式(1)によって求める。 αi=(Tpi/Ti)x360 (°) (1) ただし、i=1〜4
FIG. 5 shows an example in which only four tire revolutions are taken out from the magnetic flux density pattern which continues continuously.
PB1 to PB4 represent the peaks for each rotation of the tire 1 in order, and T1 to T4 represent the time required for each rotation of the tire, which is divided by the timing signal S. Then, assuming that the time from the generation of the timing signal S to the appearance of the peak is Tp1 to Tp4, the peak phase αi for each one rotation is calculated from these values by the equation (1). αi = (Tpi / Ti) × 360 (°) (1) where i = 1 to 4

【0049】図2を参照して明らかなように、垂直荷重
Frが変化すると、タイヤのほぼ真横に位置する磁気セ
ンサ7に対して、タイヤの磁化パターンのピーク位置P
0がもっとも接近するタイヤの回転位置は異なる。この
ことにより、磁気センサ7が検出する磁束密度パターン
のピークの位相αiも垂直荷重Frによって変化する。
そして、ピーク位相αiと垂直荷重Frとは一対一の関
係にあるので、予め、垂直荷重Frとピーク位相αiと
の関係式を準備しておき、この関係式に測定されたピー
ク位相を代入して垂直荷重Frを逆算して求めることが
できる。
As is apparent from FIG. 2, when the vertical load Fr changes, the peak position P of the magnetizing pattern of the tire with respect to the magnetic sensor 7 located almost right beside the tire.
The rotation position of the tire where 0 is closest is different. As a result, the peak phase αi of the magnetic flux density pattern detected by the magnetic sensor 7 also changes depending on the vertical load Fr.
Since the peak phase αi and the vertical load Fr have a one-to-one relationship, a relational expression between the vertical load Fr and the peak phase αi is prepared in advance, and the measured peak phase is substituted into this relational expression. The vertical load Fr can be calculated by back calculation.

【0050】図5に示す磁束密度パターンは、図3に示
す、タイヤ一回転に対して一のピークを有するタイヤ磁
化パターンに対するものであるが、これを、複数のピー
クを持つ磁化パターンとすることもでき、この場合、磁
気センサ7にて検出する磁束密度パターンもタイヤ一回
転に対してタイヤ磁化パターンのピークの数だけのピー
クを有するものとなる。そして、磁束密度パターンの一
回転のそれぞれのピークについてピークの位相と垂直荷
重との間係式を予め準備しておくことにより、磁束密度
のピークの位相の値を、それぞれのピークに対応する関
係式に代入して垂直荷重を求めることができる。なお、
ピークがタイヤ一回転中に複数個現れるても、それぞれ
のピークは、タイミング信号Sを基準としてそこからの
順序によってこれらを個々に区別することができる。
The magnetic flux density pattern shown in FIG. 5 is for the tire magnetization pattern having one peak for one rotation of the tire shown in FIG. 3, but it should be a magnetization pattern having a plurality of peaks. In this case, the magnetic flux density pattern detected by the magnetic sensor 7 also has the same number of peaks as the tire magnetization pattern for one rotation of the tire. Then, by preparing in advance a correlation between the peak phase and the vertical load for each peak of one rotation of the magnetic flux density pattern, the value of the peak phase of the magnetic flux density is related to each peak. The vertical load can be obtained by substituting it into the formula. In addition,
Even if a plurality of peaks appear during one rotation of the tire, the respective peaks can be individually distinguished by the order from the timing signal S as a reference.

【0051】このようにして、タイヤの磁化パターンを
複数個のピークを有するものとした場合、前述のとお
り、より短いサンプリングタイムでの摩擦係数データが
えられ、応答性の高い制動の制御が可能となるので、極
めて有利な方法である。
In this way, when the tire magnetization pattern has a plurality of peaks, as described above, the friction coefficient data can be obtained in a shorter sampling time, and a highly responsive braking control is possible. Therefore, it is a very advantageous method.

【0052】以上説明した、タイヤ1に作用する力の測
定方法の実施形態に用いる磁気センサ6もしくは7とし
て、タイヤから少し離れたい位置でも磁束密度を精度よ
く測定することのできるMIセンサを選択するのが好ま
しい。また、タイヤ1の周方向に沿って磁化パターンを
形成する方法として、タイヤ1を構成するスチールベル
ト4の一部分4Aを着磁する方法を示したが、この他に
も、例えば、タイヤ1に磁性体を埋設したり、貼り付け
たりする方法でも磁化パターンを形成することができ
る。
As the magnetic sensor 6 or 7 used in the embodiment of the method of measuring the force acting on the tire 1 described above, an MI sensor capable of accurately measuring the magnetic flux density even at a position slightly away from the tire is selected. Is preferred. Further, as a method of forming a magnetization pattern along the circumferential direction of the tire 1, a method of magnetizing a part 4A of the steel belt 4 constituting the tire 1 has been shown. The magnetization pattern can also be formed by embedding or sticking the body.

【0053】次に、本発明に係るタイヤ摩擦係数の測定
方法の実施形態について、図6〜図Xを参照して説明す
る。タイヤの摩擦係数μは、タイヤに作用する路面から
の接線力、すなわちタイヤ外周に作用する周方向の力F
tと、垂直方向の力Frとから、式(2)に基づいて求
められることは、摩擦係数の定義から明らかであり、本
発明のタイヤ摩擦係数の測定方法は、周方向の力Ftと
垂直方向の力Frとをそれぞれリアルタイムに測定し、
これらの測定値から式(2)に基づいて摩擦係数を測定
するものである。 μ=Ft/Fr (2)
Next, an embodiment of the tire friction coefficient measuring method according to the present invention will be described with reference to FIGS. The friction coefficient μ of a tire is the tangential force from the road surface that acts on the tire, that is, the circumferential force F that acts on the outer circumference of the tire.
It is clear from the definition of the friction coefficient that t and the vertical force Fr are obtained based on the equation (2), and the tire friction coefficient measuring method of the present invention is perpendicular to the circumferential force Ft. Direction force Fr and each are measured in real time,
The friction coefficient is measured from these measured values based on the equation (2). μ = Ft / Fr (2)

【0054】そして、式(2)の垂直方向の力Frは、
前述の、タイヤに作用する力の測定方法の実施形態に示
した方法によって求めるが、接線方向の力Ftは、以下
に示す方法によって求める。図6は、接線方向の力Ft
を測定する力測定装置10を示す略線部分断面図であ
り、図中、INは、車両に装着されたタイヤ1の、車両
の幅方向中心側を、OUTは車両の幅方向外側を示す。
図7は、図6のVII−VII矢視から見たタイヤ1を、周方
向の力が作用していない状態で示す正面図である。タイ
ヤ1の車両の幅方向中心側のサイドウォール部2の、周
方向の一箇所に、タイヤの半径方向に延在する磁性体3
が設けられている。
Then, the vertical force Fr in equation (2) is
The force Ft in the tangential direction is obtained by the method described above in the embodiment of the method for measuring the force acting on the tire. FIG. 6 shows the tangential force Ft.
FIG. 3 is a partial line cross-sectional view showing a force measuring device 10 for measuring the vehicle, in which IN indicates the vehicle width direction center side of the tire 1 mounted on the vehicle, and OUT indicates the vehicle width direction outer side.
FIG. 7 is a front view showing the tire 1 as seen from the arrow VII-VII in FIG. 6 in a state where no force is applied in the circumferential direction. The magnetic body 3 extending in the radial direction of the tire 1 at one position in the circumferential direction of the sidewall portion 2 of the tire 1 on the vehicle width direction center side.
Is provided.

【0055】力測定装置10は、二個の起電力測定ユニ
ット19A、19Bを具え、一方の起電力測定ユニット
19Aは、鉄心と、この周囲に螺旋状に巻かれ電磁石を
なす励磁用コイル12Aとで構成されたヨーク部11A、
誘起された起電力測定用コイル13A、励磁用コイル1
2Aに直流電流を流す電池14A、および、誘起された起
電力を測定する電圧計15Aを具え、他方の起電力測定
ユニット19Bも同様の構成をしている。一方の起電力
測定ユニット19Aのヨーク部11Aと、他方の起電力
ユニット19Bのヨーク部11Bとは、タイヤ半径方向
に対して逆向きに配置されている。なお、図示の都合
上、図6においては、起電力測定ユニット19Bの図示
を省略している。
The force measuring device 10 comprises two electromotive force measuring units 19A and 19B. One electromotive force measuring unit 19A includes an iron core and an exciting coil 12A spirally wound around the iron core to form an electromagnet. A yoke portion 11A composed of
Induced electromotive force measurement coil 13A, excitation coil 1
It has a battery 14A for supplying a direct current to 2A and a voltmeter 15A for measuring the induced electromotive force, and the other electromotive force measuring unit 19B has the same structure. The yoke portion 11A of the one electromotive force measurement unit 19A and the yoke portion 11B of the other electromotive force unit 19B are arranged in opposite directions to the tire radial direction. Note that, for convenience of illustration, the illustration of the electromotive force measurement unit 19B is omitted in FIG.

【0056】一方の起電力測定ユニット19Aのヨーク
部11Aは環状をなす磁路Fを形成し、また、ヨーク部
11Aおよび起電力測定用コイル13Aは、タイヤの車
両中心側サイドウォール部2に近接して、車軸もしくは
サスペンションなど車体の回転しない部分に取り付けら
れるが、電池14Aおよび電圧計15Aは、ともに車体側
のどこに設けてもよい。他方の起電力測定ユニット19
Bについても同様である。
The yoke portion 11A of one electromotive force measuring unit 19A forms an annular magnetic path F, and the yoke portion 11A and the electromotive force measuring coil 13A are close to the vehicle center side sidewall portion 2 of the tire. Then, the battery 14A and the voltmeter 15A may be provided anywhere on the vehicle body side, although they are attached to a non-rotating portion of the vehicle body such as an axle or a suspension. The other electromotive force measurement unit 19
The same applies to B.

【0057】図8は、タイヤのサイドウォール部2に設
けた磁性体3が、一方の起電力測定ユニット19Aに近
接していない状態で示す、起電力測定ユニット19Aの
略線部分断面図である。この状態においては、環状磁路
Fは、空気やゴム等、磁性体以外の部分で多く含んで構
成されるため、その磁束密度は小さい。タイヤが回転し
て磁性体3が、ヨーク部11Aが配置された周方向位置
に合致すると、図1に示す状態となり、このとき、環状
磁路Fはほとんど磁性体で構成されるため、その磁束密
度は大ききなる。他方の起電力測定ユニット19Bにつ
いても同様である。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of the electromotive force measuring unit 19A, in which the magnetic body 3 provided on the sidewall portion 2 of the tire is not in proximity to one electromotive force measuring unit 19A. . In this state, the annular magnetic path F is configured to include a large amount in a portion other than the magnetic body, such as air and rubber, so that the magnetic flux density is small. When the tire rotates and the magnetic body 3 coincides with the circumferential position where the yoke portion 11A is arranged, the state shown in FIG. 1 is obtained. At this time, since the annular magnetic path F is almost composed of a magnetic body, its magnetic flux The density becomes higher. The same applies to the other electromotive force measurement unit 19B.

【0058】図9(a)は、周方向力Ftが作用するタ
イヤ1を回転させたときに、一方の起電力測定ユニット
19Aの磁路Fに生起される磁束密度の変化を、縦軸に
磁束密度φA、横軸に時間tをとって示したグラフであ
り、図4(b)は、同様に、他方の起電力測定ユニット
19Bについて、縦軸に磁束密度φB、横軸に時間tを
とって示したものである。タイヤ1の回転に伴って、磁
性体3は、時刻tA、tBにおいて、起電力測定ユニッ
ト19A、19Bのそれぞれのヨーク部11A、11B
に最も接近し、このとき、磁束密度φA、φBはそれぞ
れのピーク値φAmax、φBmaxを現す。
FIG. 9A shows, on the vertical axis, the change in the magnetic flux density generated in the magnetic path F of one electromotive force measuring unit 19A when the tire 1 on which the circumferential force Ft acts is rotated. 4B is a graph showing magnetic flux density φA and time t on the horizontal axis, and FIG. 4B similarly shows magnetic flux density φB on the vertical axis and time t on the horizontal axis for the other electromotive force measurement unit 19B. It has been shown. With the rotation of the tire 1, the magnetic body 3 has the yoke portions 11A and 11B of the electromotive force measurement units 19A and 19B at times tA and tB, respectively.
The magnetic flux densities φA and φB respectively exhibit their peak values φAmax and φBmax.

【0059】なお、このグラフは、電圧計15A、15B
で測定された起電力をそれぞれ時間積分して磁束密度を
求めたものである。この二つのグラフから、タイヤに作
用する周方向の力および半径方向の力を求める方法につ
いて次に説明する。
This graph shows the voltmeters 15A and 15B.
The magnetic flux density is obtained by time-integrating each of the electromotive forces measured in (1). A method for obtaining the circumferential force and the radial force acting on the tire from these two graphs will be described below.

【0060】図10は、タイヤ1を、周方向の力Ftが
作用したときの状態で示す、図7に対応する正面図であ
る。図7に示すように、タイヤ1に周方向力Ftが作用
していない場合は、サイドウォール部2の内径側と外径
側との間でねじりが発生しないため、磁性体3は、タイ
ヤ1の半径方向に向いている。このタイヤ1に、周方向
力Tが作用すると、周方向力に比例して、タイヤのサイ
ドウォール部にねじれが発生るので、図10に示すよう
に、磁性体3は、周方向力の大きさに応じた角度θだけ
半径方向に対して傾斜する。
FIG. 10 is a front view corresponding to FIG. 7, showing the tire 1 in a state when a circumferential force Ft is applied. As shown in FIG. 7, when the circumferential force Ft is not applied to the tire 1, no twist occurs between the inner diameter side and the outer diameter side of the sidewall portion 2, so the magnetic body 3 is Facing in the radial direction. When the circumferential force T acts on the tire 1, the sidewall portion of the tire is twisted in proportion to the circumferential force. Therefore, as shown in FIG. 10, the magnetic body 3 has a large circumferential force. It is inclined with respect to the radial direction by an angle .theta.

【0061】磁性体3が、ヨーク部11Aに対応する周
方向位置を通過するとき、前述の通り、その磁路Fに生
起される磁束密度は最大となるが、磁路Fに生起される
最大磁束密度φAmaxは、磁性体3の半径方向に対す
る傾斜角度θに応じて変化するする。すなわち、磁性体
3がヨーク部11Aを横切る際、磁性体3とヨーク部1
1Aとの方向が一致し、これらの間のギャップ量が最小
となるような角度に磁性体3が傾斜している場合には、
最大磁束密度φAmaxは最大となり、これらのギャッ
プ量が大きくなるにつれ最大磁束密度φAmaxは減少
し、その減少度合いは、傾斜角度θによって一義的に決
まる。このことより、最大の特定することができ、よっ
て、周方向の力を測定することができる。
When the magnetic body 3 passes through the circumferential position corresponding to the yoke portion 11A, the magnetic flux density generated in the magnetic path F becomes maximum as described above, but the maximum generated in magnetic path F. The magnetic flux density φAmax changes according to the inclination angle θ of the magnetic body 3 with respect to the radial direction. That is, when the magnetic body 3 crosses the yoke portion 11A, the magnetic body 3 and the yoke portion 1
When the magnetic substance 3 is inclined at an angle such that the direction with 1A is the same and the gap amount between them is minimized,
The maximum magnetic flux density φAmax becomes maximum, and the maximum magnetic flux density φAmax decreases as the amount of these gaps increases, and the degree of decrease is uniquely determined by the tilt angle θ. This allows maximum identification and hence circumferential force measurement.

【0062】ただし、上述したことは、あくまでタイヤ
の断面形状が変化しない場合のことであり、タイヤ1が
膨らんで磁性体3とヨーク部11Aとのギャップが狭く
なれば磁路Fの磁束密度は上昇する。図11(a)、図
11(b)はこの様子を示すタイヤの断面図であり、図
11(a)は、ギャップが大きい場合を示し、図11
(b)はギャップが小さい場合を示す。このように、タ
イヤの断面形状が変化した場合には、ヨーク部11Aの
最大磁束密度φAmaxは、磁性体3の傾斜角度θ以外
にも、タイヤ1の幅方向の膨らみもギャップの大きさに
も影響されるので、最大磁束密度φAmaxから一義的
に傾斜角度θを計算することができなくなる。
However, the above is the case where the sectional shape of the tire does not change, and if the tire 1 swells and the gap between the magnetic body 3 and the yoke portion 11A becomes narrower, the magnetic flux density of the magnetic path F becomes smaller. To rise. 11 (a) and 11 (b) are sectional views of the tire showing this state, and FIG. 11 (a) shows a case where the gap is large.
(B) shows the case where the gap is small. Thus, when the cross-sectional shape of the tire is changed, the maximum magnetic flux density φAmax of the yoke portion 11A is not limited to the inclination angle θ of the magnetic body 3 and also the bulge in the width direction of the tire 1 and the size of the gap. Since it is affected, it becomes impossible to uniquely calculate the tilt angle θ from the maximum magnetic flux density φAmax.

【0063】ところで、ヨーク部11Aとヨーク部11B
は、タイヤ半径方向に対して逆向きに傾斜して配置され
ているので、タイヤ周方向の力Ftにより、磁性体3
は、ヨーク部11Aに対してはより平行な方向に傾斜す
るが、ヨーク部Bに対しては傾きが大きくなる方向に傾
斜する。そこで、ヨーク部11Aに現れる磁束密度の最
大値φAmaxと、ヨーク部11Bに現れる磁束密度の
最大値φBmaxとの差を求めれば、この差は、傾斜角
度に比例して変化するものであると同時に、タイヤの断
面形状が変化の影響を受けないものとなる。なぜなら、
タイヤの断面形状の変化は、ヨーク部11Aおよびヨー
ク部11Bの、磁性体3とのそれぞれのギャップを同じ
量だけ変化させ、よって、最大磁束密度φAmax、φ
Bmaxも同じ量だけ変化させるからである。
By the way, the yoke portion 11A and the yoke portion 11B
Are arranged so as to be inclined in the opposite direction to the tire radial direction, so that the magnetic substance 3 is applied by the force Ft in the tire circumferential direction.
Is inclined in a direction parallel to the yoke portion 11A, but is inclined in a direction in which the yoke portion B is increased in inclination. Therefore, if the difference between the maximum value .phi.Amax of the magnetic flux density appearing in the yoke portion 11A and the maximum value .phi.Bmax of the magnetic flux density appearing in the yoke portion 11B is obtained, this difference changes in proportion to the tilt angle and at the same time. Therefore, the cross-sectional shape of the tire is not affected by the change. Because
The change in the cross-sectional shape of the tire changes the respective gaps of the yoke portion 11A and the yoke portion 11B with the magnetic body 3 by the same amount, so that the maximum magnetic flux densities φAmax, φ
This is because Bmax is also changed by the same amount.

【0064】以上のことから、ヨーク11Aおよびヨー
ク11Bに生起される最大磁束密度φAmax、φBm
axの、タイヤ1が周方向にも、断面方向にも変形して
いない場合の磁束密度の最大値に対する増減を、それぞ
れ、ΔφAmax、ΔφBmaxとしたとき、磁性体3
のタイヤ半径方向に対する傾斜角度をθを、式(3)に
よって求めることができ、しかもこれによって求められ
たθは、タイヤ1の幅方向の変形にも影響を受けないも
のとなる。 θ=K・(ΔφAmax−ΔφBmax)/2 (3) ただし、Kは比例常数である。
From the above, the maximum magnetic flux densities .phi.Amax and .phi.Bm generated in the yoke 11A and the yoke 11B.
When the increase / decrease of ax with respect to the maximum value of the magnetic flux density when the tire 1 is not deformed in the circumferential direction or the cross-sectional direction is ΔφAmax and ΔφBmax, respectively, the magnetic substance 3
The angle θ of inclination with respect to the tire radial direction can be obtained by the equation (3), and the θ obtained by this is not affected by the deformation of the tire 1 in the width direction. θ = K · (ΔφAmax−ΔφBmax) / 2 (3) where K is a proportional constant.

【0065】以上の説明において、説明を分かりやすく
するために、ΔφAmaxとΔφBmaxとは、θに対
してリニアに変化すると仮定したが、リニアでない場合
も、同様な連立方程式により、一義的にθを決定するこ
とができる。
In the above description, it is assumed that ΔφAmax and ΔφBmax change linearly with respect to θ in order to make the explanation easy to understand. However, even when not linear, θ is uniquely determined by the same simultaneous equations. You can decide.

【0066】さらに、上述の実施の形態に対しては、対
を成すヨーク部11A、11Bを、タイヤの半径方向に
対して逆に傾斜させて配置することにより、それぞれに
生起する磁束密度の最大値から、一義的にθを決定した
が、この他にも、例えば、長さの異なる対を成すヨーク
部をタイヤの中心軸線を通る平面上に配列し、これらの
ヨーク部に生起する磁束密度の変化から、θを一義的に
決定することができる。図12は、この場合の、タイヤ
1に対するヨーク部11A、11Bの配置を示す略線断
面図である。なお、図12においては、電磁石を省略し
て図示している。
Further, in the above-described embodiment, the paired yoke portions 11A and 11B are arranged so as to be oppositely inclined with respect to the tire radial direction, so that the maximum magnetic flux density generated in each of them is maximized. Although θ was uniquely determined from the value, in addition to this, for example, the yoke parts forming pairs with different lengths are arranged on a plane passing through the center axis of the tire, and the magnetic flux density generated in these yoke parts is arranged. Can be uniquely determined from the change of. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the arrangement of the yoke portions 11A and 11B with respect to the tire 1 in this case. In FIG. 12, the electromagnet is omitted.

【0067】ここで、サイドウォール部2に磁性体3を
設けるには、磁性体をフィルム状にしてサイドウォール
部2の表面に貼り付けるか、あるいはサイドウォールゴ
ムそのものを、サイドウォールゴムに粉体の磁性体を混
練して分散させたもので構成してもよい。また、タイヤ
のサイドウォール部2に設ける磁性体は、鉄などの透磁
率の高い軟質磁性材料を用いるの簡便であるが、このか
わりに、永久磁石に代表される硬質磁性材料を用いるこ
ともでき、この場合、硬質磁性材料そのものが磁路を形
成するので、ヨーク部を構成して電磁石をなす励磁用コ
イル12Aは設けなくてもよい。
Here, in order to provide the magnetic body 3 on the side wall portion 2, the magnetic body is formed into a film and attached to the surface of the side wall portion 2, or the side wall rubber itself is powdered on the side wall rubber. Alternatively, the magnetic material may be kneaded and dispersed. Further, it is easy to use a soft magnetic material having a high magnetic permeability such as iron for the magnetic body provided in the sidewall portion 2 of the tire, but a hard magnetic material typified by a permanent magnet can be used instead. In this case, since the hard magnetic material itself forms the magnetic path, it is not necessary to provide the exciting coil 12A forming the yoke portion and forming the electromagnet.

【0068】図13は、図6に示すヨーク部と異なる構
成のヨーク部を用いた例を示す、力測定装置10の略線
断面図であり、ヨーク部の鉄心に励磁用コイル12Aを
巻いて電磁石を形成するかわりに、鉄心の両端にそれぞ
れ永久磁石21を取り付けて構成してものである。ここ
で、永久磁石21は、ヨーク部の両端の設ける必要はな
く、ヨーク部の中央等、ヨーク部のいずれの位置に設け
てもよい。また、タイヤのサイドウォール部2に設ける
磁性体を硬質磁性材料よりなるものとした場合には、こ
の永久磁石をヨーク部に設ける必要がなくなることは前
述の通りである。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the force measuring device 10 showing an example in which a yoke portion having a structure different from that of the yoke portion shown in FIG. 6 is used. An exciting coil 12A is wound around an iron core of the yoke portion. Instead of forming electromagnets, permanent magnets 21 may be attached to both ends of the iron core. Here, the permanent magnets 21 do not need to be provided at both ends of the yoke portion, and may be provided at any position of the yoke portion, such as the center of the yoke portion. As described above, when the magnetic body provided on the sidewall portion 2 of the tire is made of a hard magnetic material, it is not necessary to provide the permanent magnet on the yoke portion.

【0069】さらに、サイドウォール部2に設ける磁性
体として、鉄の代わりに、ラジアルタイヤの半径方向に
配設されているカーカスコードとすることができ、この
コードがスチール製の場合は、これをそのまま磁性体3
として用いることができるが、コードが有機繊維であっ
ても、周方向に配列されたコードの内の少なくとも一本
のコードにコバルトめっきを施すことにより、繊維とゴ
ムとの接着を犠牲にすることなく、これを前記磁性体す
ることができる。
Further, as the magnetic material provided in the sidewall portion 2, instead of iron, a carcass cord arranged in the radial direction of the radial tire can be used. When the cord is made of steel, this can be used. As it is magnetic body 3
However, even if the cord is an organic fiber, sacrifice the adhesion between the fiber and rubber by applying cobalt plating to at least one of the cords arranged in the circumferential direction. However, this can be the magnetic material.

【0070】図14は、タイヤ1に作用する周方向の力
Ftを測定する他の方法に用いる力測定装置20を示す
略線断面図である。図中、INは、車両に装着されたタ
イヤ1の、車両の幅方向中心側を示し、OUTは車両の
幅方向外側を示すこと、また、タイヤ1の車両の中心側
のサイドウォール部2の、周方向の一箇所に、タイヤの
半径方向に延在する磁性体3が設けられていることは、
図5に対して説明としたのと同様である。
FIG. 14 is a schematic sectional view showing a force measuring device 20 used in another method for measuring the circumferential force Ft acting on the tire 1. In the figure, IN indicates the vehicle width direction center side of the tire 1 mounted on the vehicle, OUT indicates the vehicle width direction outside, and the side wall portion 2 of the tire 1 on the vehicle center side. The magnetic body 3 extending in the radial direction of the tire is provided at one location in the circumferential direction,
This is similar to that described with reference to FIG.

【0071】力の測定装置20は、二個の励磁ユニット
を具え、一方の励磁ユニット29Aは、鉄心よりなるヨ
ーク部21Aと、この周囲に螺旋状に巻かれたインダク
タンスコイル22Aと、励磁用コイル22Aに交流電流を
流す定電流電源24Aと、インダクタンスコイル22Aの
インダクタンスを測定する電圧計25Aを具えている。
他方の励磁ユニットも同様の構成をしているが、一方の
励磁ユニット29Aのヨーク部21Aの両端部は磁性体
3の両端部の半径方向位置にほぼ対応する位置に配置さ
れているの比べて、他方のユニットのヨーク部の両端部
の間隔は極めて小さく、両端部が互いにほぼ接するよう
に構成されている。なお、図14においては、一方の励
磁ユニット29Aのみを示す。
The force measuring device 20 comprises two exciting units, and one exciting unit 29A includes a yoke portion 21A made of an iron core, an inductance coil 22A spirally wound around the yoke portion 21A, and an exciting coil. It has a constant current power supply 24A for supplying an alternating current to 22A and a voltmeter 25A for measuring the inductance of the inductance coil 22A.
The other excitation unit has the same structure, but the two ends of the yoke portion 21A of the one excitation unit 29A are arranged at positions substantially corresponding to the radial positions of both ends of the magnetic body 3. The gap between both ends of the yoke portion of the other unit is extremely small, and both ends are in contact with each other. In addition, in FIG. 14, only one excitation unit 29A is shown.

【0072】一方の励磁ユニット29Aのヨーク部21
Aとインダクタンスコイル22Aとは環状をなす磁路Fを
形成し、また、ヨーク部21Aおよびインダクタンスコ
イル22Aは車両の中心側のサイドウォール部2に近接
して配置され、定電流電源24Aと電圧計25Aは車体側
に配置されている。励磁ユニット29Bについても同様
である。
The yoke portion 21 of one excitation unit 29A
A and the inductance coil 22A form an annular magnetic path F, and the yoke portion 21A and the inductance coil 22A are arranged close to the side wall portion 2 on the center side of the vehicle, and the constant current power supply 24A and the voltmeter are provided. 25A is arranged on the vehicle body side. The same applies to the excitation unit 29B.

【0073】この力測定装置20において、一方の励磁
ユニット29Aのヨーク部21Aに対応する位置に、磁
性体3が接近すると、ヨーク部21Aを含む磁路Fの磁
束密度が高まる。このため、このインダクタンスが増加
し、よって電圧計25Aによってその変化を読み取るこ
とができる。他方の励磁ユニット29Bも同様に作用す
る。すなわち、図6に示す、力測定装置10を用いる磁
束密度の測定方法においては、磁束密度の時間変化によ
り生起される起電力を測定して磁束密度を求めたのに対
し、図14に示した、力測定装置20を用いる磁束密度
の測定方法は、インダクタンスコイル22Aに対するイ
ンダクタンスの大きさを測定することにより磁束密度を
測定するものであり、この点だけが、力測定装置10を
用いる磁束密度の測定方法と異なっているが、その他に
点については、全く同様であるので、他の点についての
説明は省略する。
In this force measuring device 20, when the magnetic body 3 approaches the position corresponding to the yoke portion 21A of the one excitation unit 29A, the magnetic flux density of the magnetic path F including the yoke portion 21A increases. Therefore, this inductance increases, and the change can be read by the voltmeter 25A. The other excitation unit 29B operates similarly. That is, in the method for measuring the magnetic flux density using the force measuring device 10 shown in FIG. 6, the magnetic flux density was obtained by measuring the electromotive force generated by the time change of the magnetic flux density, whereas in FIG. The method for measuring the magnetic flux density using the force measuring device 20 is to measure the magnetic flux density by measuring the magnitude of the inductance with respect to the inductance coil 22A. Although it is different from the measurement method, the other points are exactly the same, and the description of other points will be omitted.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、周方向に沿った磁化パターンをもつタ
イヤを回転して、車体の側に固定された磁気センサで、
検出して得られるタイヤ一回転分に対応する磁束密度パ
ターンの、垂直力に依存して変化する特性値を計測して
タイヤに作用する垂直方向の力を求めるので、路面摩擦
係数の高精度な測定に必要な、タイヤに作用する垂直力
を、簡易にかつ高精度に測定することができる。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, by rotating the tire having the magnetization pattern along the circumferential direction, the magnetic sensor fixed to the side of the vehicle body,
Since the vertical force acting on the tire is obtained by measuring the characteristic value of the magnetic flux density pattern corresponding to one rotation of the tire that is detected and changing depending on the vertical force, it is possible to obtain a highly accurate road friction coefficient. The vertical force acting on the tire, which is necessary for the measurement, can be easily measured with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係るタイヤに作用する力の測定装置
の実施形態に用いられるタイヤを示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a tire used in an embodiment of a force measuring device acting on a tire according to the present invention.

【図2】 図1に示すタイヤの側面図である。FIG. 2 is a side view of the tire shown in FIG.

【図3】 タイヤの周方向に形成された磁化パターンを
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a magnetization pattern formed in the tire circumferential direction.

【図4】 磁気センサにより検出された磁束密度パター
ンを示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a magnetic flux density pattern detected by a magnetic sensor.

【図5】 磁気センサにより検出された磁束密度パター
ンを示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a magnetic flux density pattern detected by a magnetic sensor.

【図6】 本発明に係るタイヤの摩擦係数の測定方法の
実施形態に用いられる力測定装置の略線部分断面図であ
る。
FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view of a force measuring device used in the embodiment of the method for measuring the friction coefficient of the tire according to the present invention.

【図7】 図6のVII−VII矢視を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing the arrow VII-VII in FIG.

【図8】 図6の力の測定装置の別の状態を示す略線部
分断面図である。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view showing another state of the force measuring device of FIG.

【図9】 磁束密度の経時変化を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing changes with time of magnetic flux density.

【図10】 図6のVII−VII矢視を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing the arrow VII-VII in FIG.

【図11】 タイヤの膨らみ具合による違いを示す説明
図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a difference depending on the degree of inflation of the tire.

【図12】 力測定装置の別の形態を示す略線部分断面
図である。
FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view showing another form of the force measuring device.

【図13】 力測定装置の別の形態を示す略線部分断面
図である。
FIG. 13 is a schematic line partial cross-sectional view showing another form of the force measuring device.

【図14】 力測定装置の別の形態を示す略線部分断面
図である。
FIG. 14 is a schematic partial cross-sectional view showing another form of the force measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1A タイヤ 2 サイドウォール部 3 磁性体 4 スチールベルト 4A スチールベルトの着磁部分 5 フェンダ部 6、7 磁気センサ 10、20 力測定装置 11A、11B、21A ヨーク部 12A 励磁用コイル 13A 起電力測定用コイル 14A、24A 電池 15A、25A 電圧計 19A 起電力測定ユニット 21 永久磁石 22A インダクタンスコイル 29A 励磁ユニット F 環状磁路 1, 1A tire 2 Side wall part 3 magnetic material 4 steel belt 4A Steel belt magnetized part 5 Fender part 6, 7 Magnetic sensor 10, 20 force measuring device 11A, 11B, 21A Yoke part 12A excitation coil 13A electromotive force measurement coil 14A, 24A battery 15A, 25A voltmeter 19A electromotive force measurement unit 21 Permanent magnet 22A inductance coil 29A excitation unit F ring magnetic path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島 広志 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン技術センター内 (72)発明者 須佐 英之 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン技術センター内 (72)発明者 菊池 正美 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン技術センター内 (72)発明者 青池 由紀夫 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン技術センター内 (72)発明者 雫 孝久 東京都小平市小川東町3−1−1 株式会 社ブリヂストン技術センター内 Fターム(参考) 2F051 AA01 AB05 BA07 3D046 BB23 BB28 BB29 HH35 HH46   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hiroshi Shima             3-1-1 Ogawa Higashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo Stock market             Bridgestone Technology Center (72) Inventor Hideyuki Susa             3-1-1 Ogawa Higashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo Stock market             Bridgestone Technology Center (72) Inventor Masami Kikuchi             3-1-1 Ogawa Higashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo Stock market             Bridgestone Technology Center (72) Inventor Yukio Aoike             3-1-1 Ogawa Higashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo Stock market             Bridgestone Technology Center (72) Inventor Takahisa Shizuku             3-1-1 Ogawa Higashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo Stock market             Bridgestone Technology Center F term (reference) 2F051 AA01 AB05 BA07                 3D046 BB23 BB28 BB29 HH35 HH46

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周方向に所定の磁化パターンを有するタ
イヤを回転して、タイヤから回転する磁界を発生させ、
発生した回転磁界の磁束密度を、車体に固定して設けた
磁気センサで連続的に検出し、検出された磁束密度か
ら、タイヤ一回転ごとに、タイヤの各回転角度位置に対
する磁束密度を表す磁束密度パターンを特定し、特定さ
れた各磁束密度パターンの所定の特性値からタイヤに作
用する垂直方向の力をリアルタイムに求めるタイヤに作
用する力の測定方法。
1. A tire having a predetermined magnetization pattern is rotated in the circumferential direction to generate a rotating magnetic field from the tire,
The magnetic flux density of the generated rotating magnetic field is continuously detected by a magnetic sensor fixed to the vehicle body, and from the detected magnetic flux density, the magnetic flux density representing the magnetic flux density for each rotation angle position of the tire for each rotation of the tire. A method for measuring a force acting on a tire, in which a density pattern is specified, and a vertical force acting on the tire is obtained in real time from predetermined characteristic values of the specified magnetic flux density patterns.
【請求項2】 ベルトを着磁して、タイヤに所定の磁化
パターンを形成する請求項1に記載のタイヤに作用する
力の測定方法。
2. The method for measuring a force acting on a tire according to claim 1, wherein the belt is magnetized to form a predetermined magnetization pattern on the tire.
【請求項3】 磁束密度パターンのピークの大きさを所
定の特性とし、タイヤ一回転ごとに特定されるピークの
大きさからタイヤに作用する垂直方向の力をリアルタイ
ムに求める請求項1〜2のいずれかに記載のタイヤに作
用する力の測定方法。
3. The vertical force acting on the tire is obtained in real time from the magnitude of the peak specified for each revolution of the tire, with the magnitude of the peak of the magnetic flux density pattern as a predetermined characteristic. The method for measuring the force acting on the tire according to any one of claims.
【請求項4】 磁束密度パターンのピークの位相を所定
の特性とし、タイヤ一回転ごとに特定されるピークの位
相からタイヤに作用する垂直方向の力をリアルタイムに
求める請求項1〜2のいずれかに記載のタイヤに作用す
る力の測定方法。
4. The vertical force acting on the tire is obtained in real time from the peak phase specified for each rotation of the tire, with the peak phase of the magnetic flux density pattern as a predetermined characteristic. The method for measuring the force acting on the tire according to 1.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ
に作用する力の測定方法により求められた垂直方向の力
と、別途測定して求められたタイヤに作用する周方向の
力とから、タイヤの摩擦係数をリアルタイムに求めるタ
イヤ摩擦係数の測定方法。
5. A force in the vertical direction obtained by the method for measuring the force acting on the tire according to claim 1, and a force in the circumferential direction acting on the tire obtained by a separate measurement. The method for measuring the tire friction coefficient is to obtain the tire friction coefficient in real time.
【請求項6】 前記、周方向に作用する力を求めるに際
し、タイヤのサイドウォール部の周方向の少なくとも一
箇所にほぼ半径方向に延在して設けられた磁性体が、タ
イヤの回転に伴い、車体側に固定されて形成され前記サ
イドウォール部と略タイヤ半径上の二点で交差する環状
磁路を横断したときの、環状磁路の磁束密度と相関する
量の変化を測定し、この測定値をもとに磁性体の傾斜角
度の変化を計算し、この傾斜角度から周方向に作用する
力を求める請求項5に記載のタイヤ摩擦係数の測定方
法。
6. When the force acting in the circumferential direction is obtained, a magnetic body provided in at least one position in the circumferential direction of the sidewall portion of the tire and extending substantially in the radial direction is accompanied by rotation of the tire. , A change in the amount that correlates with the magnetic flux density of the annular magnetic path is measured when the annular magnetic path that is fixed to the vehicle body and intersects the sidewall portion at two points on the tire radius is crossed. The tire friction coefficient measuring method according to claim 5, wherein a change in the inclination angle of the magnetic material is calculated based on the measured value, and the force acting in the circumferential direction is obtained from the inclination angle.
【請求項7】 前記環状磁路の磁束密度と相関する量
を、この磁路の回りに螺旋状に巻いたコイルに誘導され
る起電力の積分値とする請求項6に記載のタイヤ摩擦係
数の測定方法。
7. The tire friction coefficient according to claim 6, wherein an amount correlating with a magnetic flux density of the annular magnetic path is an integrated value of electromotive force induced in a coil spirally wound around the magnetic path. Measuring method.
【請求項8】 前記環状磁路の磁束密度と相関する量
を、この磁路の回りに螺旋状に巻いたコイルに印加する
所定の交流電流に対するインダクタンスとする請求項6
に記載のタイヤ摩擦係数の測定方法。
8. The inductance correlating with the magnetic flux density of the annular magnetic path is an inductance for a predetermined alternating current applied to a coil spirally wound around the magnetic path.
The method for measuring the tire friction coefficient according to.
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Cited By (7)

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