JP2010151676A - Tire acting force detection device - Google Patents

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JP2010151676A JP2008331266A JP2008331266A JP2010151676A JP 2010151676 A JP2010151676 A JP 2010151676A JP 2008331266 A JP2008331266 A JP 2008331266A JP 2008331266 A JP2008331266 A JP 2008331266A JP 2010151676 A JP2010151676 A JP 2010151676A
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Junji Migite
潤二 右手
Tadayoshi Nakase
忠義 中瀬
Hiroshi Isono
宏 磯野
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
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Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire acting force detection device having a small size and a light weight detecting highly accurately. <P>SOLUTION: This device is constituted by mounting a wheel 18 on a hub 13 supported rotatably around an axle, and by mounting a tire 19 on the wheel 18. The device is provided with a clamping part 24 for clamping detachably the wheel 18 on the hub 13 side, strain gages 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d as detection parts for detecting deformation of the clamping part 24, and a reception operation part 33 for operating a tire acting force based on deformation of the clamping part 24 detected by each strain gage 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に装着された車輪(タイヤ)に作用する力を検出するタイヤ作用力検出装置に関するものである。   The present invention relates to a tire acting force detection device that detects a force acting on a wheel (tire) mounted on a vehicle.

車両の挙動を制御する場合、この車両に作用する各方向の荷重並びにモーメントを計測する必要がある。この場合、車輪(タイヤ)に各種のセンサを設け、この各センサによりタイヤに作用する力を検出し、検出した力に基づいて各方向の荷重並びにモーメントを求めるようにしている。   When controlling the behavior of the vehicle, it is necessary to measure the load and moment in each direction acting on the vehicle. In this case, various sensors are provided on the wheel (tire), the force acting on the tire is detected by each sensor, and the load and moment in each direction are obtained based on the detected force.

タイヤ作用力検出装置としては、下記特許文献1〜3に記載されてものがある。特許文献1に記載されたタイヤ作用力検出装置は、ホイールの外周にタイヤが装着されてなる車輪と、ホイールが同軸に装着されることによって車輪を一体的に回転可能に保持するハブを有し、ホイールとハブとの間にそれら間における力の伝達を行う状態で、タイヤ作用力を検出する検出器を設けたものである。特許文献2に記載されたタイヤ作用力検出装置は、回転体に車軸側連結部と車輪側連結部を周方向に交互に配置し、その間を弾性変形可能な部材で構成した領域とし、この領域の中間位置にセラミック製荷重センサを設け、この荷重センサ群からの検出値によりタイヤ作用力を検出するものである。特許文献3に記載されたタイヤ作用力検出装置は、車輪とハブ間にて荷重伝達方向に所定量相対変位可能なホイール側回転体と保持体側回転体との間に、伝達荷重を電気信号に変換して出力する2つの検出素子を設け、各検出素子の出力によりタイヤ作用力を検出するものである。   As a tire action force detecting device, there are some which are indicated in the following patent documents 1-3. The tire acting force detection device described in Patent Literature 1 includes a wheel in which a tire is mounted on the outer periphery of the wheel, and a hub that rotatably holds the wheel integrally when the wheel is mounted coaxially. The detector for detecting the tire acting force is provided between the wheel and the hub in a state where force is transmitted between them. In the tire acting force detection device described in Patent Document 2, the axle-side coupling portion and the wheel-side coupling portion are alternately arranged in the circumferential direction on the rotating body, and a region formed by a member that can be elastically deformed between these regions. A load sensor made of ceramic is provided at an intermediate position of the tire, and a tire acting force is detected by a detection value from the load sensor group. In the tire acting force detection device described in Patent Document 3, a transmission load is converted into an electric signal between a wheel-side rotating body and a holding body-side rotating body that can be displaced by a predetermined amount in a load transmitting direction between a wheel and a hub. Two detection elements that convert and output are provided, and the tire acting force is detected by the output of each detection element.

特開2003−014563号公報JP 2003-014563 A 特開2005−241470号公報JP 2005-241470 A 特開2005−249517号公報JP 2005-249517 A

上述した特許文献1のタイヤ作用力検出装置では、検出器が2つの分割ハウジングから構成され、一方がホイールに締結されて他方がハブに締結されており、検出器自体の構造が複雑になると共に大型化してしまい、車輪への搭載が困難となる。特許文献2のタイヤ作用力検出装置では、車軸とハブとの間に回転体を介装し、この回転体における弾性変形可能な領域に荷重センサを設けており、ハブの位置が外側に配置しなければならず、搭載性が低下してしまう。また、荷重センサにより圧縮応力を計測しており、入力荷重が過大となった場合には、故障や破損などを招いてしまうおそれがある。特許文献3のタイヤ作用力検出装置では、ホイールにホイール側回転体を固定し、ハブ側に保持体側回転体を固定し、その間に検出素子を設けていることから、特許文献1と同様に、検出器自体の構造の複雑化、大型化を招き、車輪への搭載が困難となる。   In the tire acting force detection device of Patent Document 1 described above, the detector is composed of two divided housings, one is fastened to the wheel and the other is fastened to the hub, and the structure of the detector itself becomes complicated. It will be large and difficult to mount on wheels. In the tire acting force detection device of Patent Document 2, a rotating body is interposed between an axle and a hub, a load sensor is provided in an elastically deformable region of the rotating body, and the position of the hub is arranged outside. It is necessary to reduce the mountability. Further, when the compressive stress is measured by the load sensor and the input load becomes excessive, there is a possibility that failure or breakage may be caused. In the tire acting force detection device of Patent Document 3, the wheel side rotating body is fixed to the wheel, the holding body side rotating body is fixed to the hub side, and a detection element is provided therebetween. The structure of the detector itself becomes complicated and large, and it becomes difficult to mount the detector on a wheel.

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、小型軽量化を図ると共に高精度な検出が可能なタイヤ作用力検出装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a tire acting force detection device that can be reduced in size and weight and can be detected with high accuracy.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のタイヤ作用力検出装置は、車軸周りに回転自在に支持されるハブにホイールが装着され、該ホイールにタイヤが装着され、該タイヤへ作用するタイヤ作用力を検出するタイヤ作用力検出装置において、前記ハブ側に設けられて前記ホイールを着脱可能に締結する締結部と、前記締結部の変形を検出する検出部と、該検出部が検出した前記締結部の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する演算部と、を具え、前記締結部は、前記ホイールが締結されるホイール締結部と、前記ハブと前記ホイール締結部とを連結する連結部とを有し、前記連結部は、前記車軸方向に沿った4つ以上の梁を有し、この各梁の外周面に前記検出部が周方向に沿って複数装着されることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a tire acting force detection device according to the present invention has a wheel mounted on a hub that is rotatably supported around an axle, and the tire is mounted on the wheel. In the tire action force detecting device for detecting the tire action force acting on the tire, a fastening part that is provided on the hub side and fastens the wheel detachably, a detection part that detects deformation of the fastening part, and the detection part And a calculation unit that calculates a tire working force based on the deformation of the fastening part detected by the fastening part, wherein the fastening part connects the wheel fastening part to which the wheel is fastened, the hub and the wheel fastening part. The connecting portion has four or more beams along the axle direction, and a plurality of the detecting portions are mounted on the outer peripheral surface of each beam along the circumferential direction. It is a characteristic

本発明のタイヤ作用力検出装置は、車軸周りに回転自在に支持されるハブにホイールが装着され、該ホイールにタイヤが装着され、該タイヤへ作用するタイヤ作用力を検出するタイヤ作用力検出装置において、前記ハブ側に設けられて前記ホイールを着脱可能に締結する締結部と、前記締結部の変形を検出する検出部と、該検出部が検出した前記締結部の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する演算部と、を具え、前記締結部は、前記ホイールが締結されるホイール締結部と、前記ハブと前記ホイール締結部とを連結する連結部とを有し、前記連結部は、前記車軸方向に沿って円筒形状をなし、外周面または内周面に前記検出部が周方向に沿って複数装着されることを特徴とするものである。   A tire acting force detection device according to the present invention includes a wheel mounted on a hub that is rotatably supported around an axle, the tire is mounted on the wheel, and the tire acting force detection device that detects the tire acting force acting on the tire. A fastening portion that is provided on the hub side and detachably fastens the wheel, a detection portion that detects deformation of the fastening portion, and a tire working force based on the deformation of the fastening portion detected by the detection portion A calculating unit that calculates the wheel, and the fastening unit includes a wheel fastening unit to which the wheel is fastened, and a connecting unit that connects the hub and the wheel fastening unit. A cylindrical shape is formed along the axle direction, and a plurality of the detection units are mounted on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface along the circumferential direction.

本発明のタイヤ作用力検出装置は、車軸周りに回転自在に支持されるハブにホイールが装着され、該ホイールにタイヤが装着され、該タイヤへ作用するタイヤ作用力を検出するタイヤ作用力検出装置において、前記ハブ側に設けられて前記ホイールを着脱可能に締結する締結部と、前記締結部の変形を検出する検出部と、該検出部が検出した前記締結部の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する演算部と、を具え、前記締結部は、前記ホイールが締結されるホイール締結部と、前記ハブと前記ホイール締結部とを連結する連結部とを有し、前記連結部は、前記車軸方向に交差する径方向に沿った4つ以上の梁を有し、この各梁の外周面に前記検出部が周方向に沿って複数装着されることを特徴とするものである。   A tire acting force detection device according to the present invention includes a wheel mounted on a hub that is rotatably supported around an axle, the tire is mounted on the wheel, and the tire acting force detection device that detects the tire acting force acting on the tire. A fastening portion that is provided on the hub side and detachably fastens the wheel, a detection portion that detects deformation of the fastening portion, and a tire working force based on the deformation of the fastening portion detected by the detection portion A calculating unit that calculates the wheel, and the fastening unit includes a wheel fastening unit to which the wheel is fastened, and a connecting unit that connects the hub and the wheel fastening unit. It has four or more beams along the radial direction intersecting the axle direction, and a plurality of the detection units are mounted along the circumferential direction on the outer peripheral surface of each beam.

本発明のタイヤ作用力検出装置では、前記検出部は、歪ゲージであり、圧縮応力及び引張応力を検出することを特徴としている。   In the tire acting force detection apparatus according to the present invention, the detection unit is a strain gauge and detects compressive stress and tensile stress.

本発明のタイヤ作用力検出装置では、前記検出部は、圧電素子であり、圧縮応力及び引張応力を検出することを特徴としている。   In the tire acting force detection device of the present invention, the detection unit is a piezoelectric element and detects compressive stress and tensile stress.

本発明のタイヤ作用力検出装置では、前記演算部は、車両前後方向の荷重、車両左右方向の荷重、車両上下方向の荷重と、車両ロール方向のモーメント、車両ピッチ方向のモーメント、車両ヨー方向のモーメントを演算可能であることを特徴としている。   In the tire acting force detection device of the present invention, the calculation unit includes a vehicle longitudinal direction load, a vehicle lateral direction load, a vehicle vertical direction load, a vehicle roll direction moment, a vehicle pitch direction moment, a vehicle yaw direction moment. It is characterized by being able to calculate moments.

本発明のタイヤ作用力検出装置では、前記検出部と前記演算部との間で検出結果の送受信を行う送受信部が設けられることを特徴としている。   In the tire acting force detection device of the present invention, a transmission / reception unit that transmits and receives a detection result between the detection unit and the calculation unit is provided.

本発明のタイヤ作用力検出装置によれば、ハブ側にホイールを着脱可能に締結する締結部を設け、この締結部の変形を検出する検出部を設けると共に、検出部が検出した締結部の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する演算部を設け、締結部として、ホイールが締結されるホイール締結部と、ハブとホイール締結部とを連結する連結部とを設け、連結部を車軸方向に沿った4つ以上の梁、円筒形状、車軸方向に交差する径方向に沿った4つ以上の梁により構成し、それに検出部を周方向に沿って複数装着している。従って、ハブ側にホイール着脱用の締結部を設けるだけでよく、小型軽量化を図ることができると共に、ホイールの着脱作業も容易なり、また、検出部が締結部の変形を検出することから、破損等のおそれもなく、高精度な検出を可能とすることができる。   According to the tire acting force detection device of the present invention, the fastening portion for detachably fastening the wheel is provided on the hub side, the detection portion for detecting the deformation of the fastening portion is provided, and the deformation of the fastening portion detected by the detection portion is provided. An operation unit that calculates the tire working force is provided based on the above, and as the fastening part, a wheel fastening part to which the wheel is fastened and a connecting part that connects the hub and the wheel fastening part are provided, and the connecting part is provided along the axle direction. It comprises four or more beams, a cylindrical shape, and four or more beams along the radial direction intersecting the axle direction, and a plurality of detectors are mounted along the circumferential direction. Therefore, it is only necessary to provide a fastening part for attaching / detaching the wheel on the hub side, and it is possible to reduce the size and weight, and the attaching / detaching work of the wheel is facilitated, and the detection part detects the deformation of the fastening part. It is possible to detect with high accuracy without fear of breakage.

以下に、本発明に係るタイヤ作用力検出装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。   Embodiments of a tire acting force detection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.

図1は、本発明の実施例1に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図、図2は、実施例1のタイヤ作用力検出装置におけるセンサの装着位置を表す図1のII−II断面図、図3は、実施例1のタイヤ作用力検出装置における連結部へのセンサの装着状態を表す斜視図、図4は、センサによる計測位置に対するセンサ出力を表すグラフである。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wheel representing a tire acting force detection device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a sensor in the tire acting force detection device according to Embodiment 1 shown in FIG. II sectional drawing, FIG. 3 is a perspective view showing the mounting state of the sensor to the connection part in the tire action force detection apparatus of Example 1, FIG. 4 is a graph showing the sensor output with respect to the measurement position by a sensor.

実施例1のタイヤ作用力検出装置において、図1乃至図3に示すように、車輪支持部としてのアップライト11には、ハブベアリング12によりハブ13の軸部13aが回転自在に支持されることで、このハブ13は、図示しない車軸周りに回転自在に支持されることとなる。また、ハブ13は、軸部13aに対して車両外側に円盤形状をなす取付部13bが一体に形成されており、この取付部13bには、ブレーキロータ14が4つのロータボルト15により締結されている。   In the tire acting force detection device of the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, a shaft portion 13 a of a hub 13 is rotatably supported by a hub bearing 12 on an upright 11 as a wheel support portion. Thus, the hub 13 is supported rotatably around an axle (not shown). Further, the hub 13 is integrally formed with an attachment portion 13b having a disk shape on the outer side of the vehicle with respect to the shaft portion 13a. A brake rotor 14 is fastened to the attachment portion 13b by four rotor bolts 15. Yes.

また、ハブ13の取付部13bには、車軸方向に沿って円柱形状をなす4つの梁16a,16b,16c,16dの基端部が固定されており、各梁16a,16b,16c,16dは、ハブ13の周方向に沿って均等間隔で並設されている。そして、各梁16a,16b,16c,16dの先端部には、円盤形状をなすホイール締結部17が固定されている。この場合、各梁16a,16b,16c,16dにおける軸方向端部と、ハブ13の取付部13bとの連結部並びにホイール締結部17との連結部との角部には、湾曲部(R部)が形成されており、応力集中による強度の低下が防止されている。   In addition, the base end portions of four beams 16a, 16b, 16c, and 16d that form a columnar shape along the axle direction are fixed to the mounting portion 13b of the hub 13, and the beams 16a, 16b, 16c, and 16d are These are arranged in parallel at equal intervals along the circumferential direction of the hub 13. And the wheel fastening part 17 which makes the disk shape is being fixed to the front-end | tip part of each beam 16a, 16b, 16c, 16d. In this case, the corners between the axial ends of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d, the connecting portion of the hub 13 with the mounting portion 13b, and the connecting portion of the wheel fastening portion 17 are curved portions (R portions). ) To prevent a decrease in strength due to stress concentration.

ブレーキロータ14には、4つの梁16a,16b,16c,16dに対応して、この梁16a,16b,16c,16dの外径より所定量大きい内径を有する貫通孔14a,14b,14c,14dが形成されており、各梁16a,16b,16c,16dが貫通孔14a,14b,14c,14dを貫通し、両者の間には隙間が設けられている。   The brake rotor 14 has through holes 14a, 14b, 14c, and 14d corresponding to the four beams 16a, 16b, 16c, and 16d and having an inner diameter that is a predetermined amount larger than the outer diameter of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d. The beams 16a, 16b, 16c and 16d are formed through the through holes 14a, 14b, 14c and 14d, and a gap is provided between them.

ホイール18は、一方の端面が閉塞した円筒形状をなし、外周部のタイヤ装着部18aにタイヤ19が装着されている。そして、ハブ13のホイール締結部17には、車軸中心に位置決め用突起部20が一体に固定される一方、ホイール18は、円盤形状をなす平面部18bの中心に位置決め用孔18cが形成されている。そのため、ホイール18は、位置決め用孔18cが位置決め用突起部20に嵌合することで所定の位置に位置決めされる。また、ハブ13のホイール締結部17には、複数のハブボルト(スタッドボルト)21が固定される一方、ホイール18の平面部18bには、複数の取付穴18dが形成されており、各ハブボルト21がホイール18の取付穴18dに挿通した状態で、このハブボルト21にホイールナット22が螺合することで、ホイール18がハブ13に固定されることとなる。   The wheel 18 has a cylindrical shape with one end face closed, and a tire 19 is mounted on a tire mounting portion 18a on the outer peripheral portion. A positioning projection 20 is integrally fixed to the wheel fastening portion 17 of the hub 13 at the center of the axle, while the wheel 18 has a positioning hole 18c formed at the center of a flat portion 18b having a disk shape. Yes. Therefore, the wheel 18 is positioned at a predetermined position by fitting the positioning hole 18 c to the positioning projection 20. A plurality of hub bolts (stud bolts) 21 are fixed to the wheel fastening portion 17 of the hub 13, while a plurality of mounting holes 18 d are formed in the plane portion 18 b of the wheel 18. The wheel 18 is fixed to the hub 13 by screwing the wheel nut 22 into the hub bolt 21 in a state of being inserted into the mounting hole 18d of the wheel 18.

この場合、4つの梁16a,16b,16c,16dにより、ハブ13に対してホイール18を着脱可能に締結する連結部23が構成され、また、ホイール締結部17と連結部23(梁16a,16b,16c,16d)により、締結部24が構成される。   In this case, the four beams 16a, 16b, 16c, and 16d constitute a connecting portion 23 that removably fastens the wheel 18 to the hub 13, and the wheel fastening portion 17 and the connecting portion 23 (the beams 16a, 16b). , 16c, 16d) constitute the fastening portion 24.

また、連結部23を構成する各梁16a,16b,16c,16dには、締結部24、つまり、連結部23の変形を検出する検出部として、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが装着されている。この場合、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dは、各梁16a,16b,16c,16dにおける軸方向の中間位置に、周方向に沿って等間隔で外周面に露出するように装着されている。例えば、各梁16a,16b,16c,16dの外周面に凹部を形成し、この凹部内に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを埋設すればよい。   Further, each of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d constituting the connecting portion 23 is provided with strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, and 27a to a detecting portion that detects the deformation of the fastening portion 24, that is, the connecting portion 23. 27d and 28a to 28d are mounted. In this case, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are outer circumferential surfaces at equal intervals along the circumferential direction at intermediate positions in the axial direction of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d. It is mounted so as to be exposed. For example, recesses may be formed on the outer peripheral surfaces of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d, and strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d may be embedded in the recesses.

従って、各梁16a,16b,16c,16dの外周面には、それぞれ4つの歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが周方向に等間隔で装着されることから、梁16a,16b,16c,16dが変形し、軸方向に対して径方向に撓んだとき、この変形を圧縮応力及び引張応力として検出することができる。   Accordingly, four strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are mounted on the outer peripheral surfaces of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d at equal intervals in the circumferential direction. When the beams 16a, 16b, 16c, and 16d are deformed and bent in the radial direction with respect to the axial direction, the deformation can be detected as compressive stress and tensile stress.

なお、検出部としては、歪ゲージに代えて圧電素子を適用してもよく、この場合であっても、梁16a,16b,16c,16dが変形し、軸方向に対して径方向に撓んだとき、この変形を圧縮応力及び引張応力として検出することができる。   As the detection unit, a piezoelectric element may be applied instead of the strain gauge. Even in this case, the beams 16a, 16b, 16c, and 16d are deformed and bent in the radial direction with respect to the axial direction. Then, this deformation can be detected as a compressive stress and a tensile stress.

アップライト11側には、受信アンテナ29が装着される一方、ハブ13側にも送信部30が装着されており、この受信アンテナ29と送信部30との間でデータ及び電力の通信(送受信)が可能となっている。即ち、アップライト11側の受信アンテナ29には、データ受信回路と電源送信部が設けられる一方、ハブ13側の送信部30には、計測回路とデータ送信回路と電源受信部が設けられている。なお、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dと、ハブ13側の送信部30とは、配線31により接続されている。   A reception antenna 29 is attached to the upright 11 side, and a transmission unit 30 is also attached to the hub 13 side. Data and power communication (transmission / reception) between the reception antenna 29 and the transmission unit 30 is performed. Is possible. That is, the receiving antenna 29 on the upright 11 side is provided with a data receiving circuit and a power transmitting unit, while the transmitting unit 30 on the hub 13 side is provided with a measuring circuit, a data transmitting circuit, and a power receiving unit. . The strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are connected to the transmission unit 30 on the hub 13 side by a wiring 31.

また、車両には、電子制御ユニット32が搭載されており、この電子制御ユニット32には、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した連結部23の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33が接続されている。そして、受信演算部33は、アップライト11側の受信アンテナ29からの検出データを受信可能となっている。また、ホイール18には、その回転角度位置を検出する位置センサ34が設けられており、その検出結果が受信演算部33に入力可能となっている。   In addition, an electronic control unit 32 is mounted on the vehicle. The electronic control unit 32 includes a deformation of the connecting portion 23 detected by each of the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Is connected to a reception calculating unit 33 that calculates the tire acting force. The reception calculation unit 33 can receive detection data from the reception antenna 29 on the upright 11 side. Further, the wheel 18 is provided with a position sensor 34 for detecting the rotation angle position, and the detection result can be input to the reception calculation unit 33.

従って、受信演算部33は、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した各梁16a,16b,16c,16dの圧縮応力及び引張応力に基づいて、タイヤ作用力として、車両前後方向の荷重、車両左右方向の荷重、車両上下方向の荷重と、車両ロール方向のモーメント、車両ピッチ方向のモーメント、車両ヨー方向のモーメントを演算することができる。   Accordingly, the reception calculation unit 33 operates the tire based on the compressive stress and tensile stress of each beam 16a, 16b, 16c, 16d detected by each strain gauge 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d. As forces, it is possible to calculate a vehicle front-rear load, a vehicle left-right load, a vehicle vertical load, a vehicle roll direction moment, a vehicle pitch direction moment, and a vehicle yaw direction moment.

ここで、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した各梁16a,16b,16c,16dの圧縮応力及び引張応力に基づいて、受信演算部33がタイヤ作用力を演算する手法について簡単に説明する。   Here, based on the compressive stress and tensile stress of each beam 16a, 16b, 16c, 16d detected by each strain gauge 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d, the reception calculation unit 33 operates the tire. A method for calculating the force will be briefly described.

図1及び図2に示すように、タイヤ19に対して下方から荷重が入力すると、例えば、梁16aでは、この梁16aが上方に撓んで変形することから、上部の歪ゲージ25aに対して圧縮応力が作用する一方、下部の歪ゲージ25cに対して引張応力が作用する。また、左右の歪ゲージ25b,25dに対しては大きな応力は作用しない。受信演算部33は、位置センサ34が検出したタイヤ19の回転角度位置と、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出したセンサ出力に基づいて、図4に示すグラフを設定する。   As shown in FIGS. 1 and 2, when a load is input to the tire 19 from below, for example, in the beam 16a, the beam 16a is bent and deformed upward, so that the upper strain gauge 25a is compressed. While stress acts, tensile stress acts on the lower strain gauge 25c. Further, a large stress does not act on the left and right strain gauges 25b and 25d. The reception calculation unit 33 is shown in FIG. 4 based on the rotation angle position of the tire 19 detected by the position sensor 34 and the sensor outputs detected by the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Set the graph.

続いて、受信演算部33は、既知の荷重入力に対するセンサ出力を下記数式を用いて較正する。ここで、Pは、センサ出力、Aは、較正値行列、Fは、較正荷重(較正モーメント)である。
P=AF
Subsequently, the reception calculation unit 33 calibrates the sensor output with respect to a known load input using the following mathematical formula. Here, P is a sensor output, A is a calibration value matrix, and F 0 is a calibration load (calibration moment).
P = AF 0

そして、下記数式のように、較正値行列Aを作成する。
A=((F −1
And the calibration value matrix A is created like the following numerical formula.
A = ((F 0 F 0 t) -1 F 0 t P t) t

従って、較正値行列とリアルタイムに計測したセンサ出力に基づいて、下記数式により実際の荷重F、つまり、タイヤ作用力を算出する。
F=(A−1
Therefore, based on the calibration value matrix and the sensor output measured in real time, the actual load F, that is, the tire acting force is calculated by the following formula.
F = (A t A t) -1 A t P

このように実施例1のタイヤ作用力検出装置にあっては、車軸周りに回転自在に支持されるハブ13にホイール18を装着し、このホイール18にタイヤ19を装着して構成し、ハブ13側にホイール18を着脱可能に締結する締結部24を設け、この締結部24の変形を検出する検出部としての歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを設けると共に、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した締結部24の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33とを設けている。   As described above, in the tire acting force detection device according to the first embodiment, the wheel 18 is mounted on the hub 13 that is rotatably supported around the axle, and the tire 19 is mounted on the wheel 18. A fastening portion 24 for detachably fastening the wheel 18 is provided on the side, and strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are provided as detection portions for detecting deformation of the fastening portion 24, and A reception calculation unit 33 is provided that calculates the tire acting force based on the deformation of the fastening portion 24 detected by each of the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d.

従って、ハブ13側にホイール18の着脱用の締結部24を設けるだけでよく、小型軽量化を図ることができると共に、ホイール18を容易に着脱可能として交換作業性を向上することができ、また、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが締結部24の変形を検出することから、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dの破損等のおそれもなく、高精度な検出を可能とすることができる。   Therefore, it is only necessary to provide the fastening portion 24 for attaching / detaching the wheel 18 on the hub 13 side, so that the size and weight can be reduced, and the wheel 18 can be easily attached / detached to improve the exchange workability. Since the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d detect deformation of the fastening portion 24, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are damaged. Therefore, it is possible to detect with high accuracy.

また、実施例1のタイヤ作用力検出装置では、締結部24として、ハブ13に、ホイール18が締結されるホイール締結部17と、ハブ13とホイール締結部17とを連結する連結部23を設け、この連結部23に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着している。従って、ハブ13に連結部23を介してホイール締結部17を連結し、このホイール締結部17にホイール18を着脱可能とすると共に、連結部23に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着することで、ホイール18側を変更することなく、タイヤ作用力検出装置を構成することができ、搭載性を向上することができる。   Further, in the tire acting force detection device of the first embodiment, as the fastening portion 24, a wheel fastening portion 17 to which the wheel 18 is fastened to the hub 13 and a connecting portion 23 that connects the hub 13 and the wheel fastening portion 17 are provided. The strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are attached to the connecting portion 23. Therefore, the wheel fastening portion 17 is connected to the hub 13 via the connecting portion 23, and the wheel 18 can be attached to and detached from the wheel fastening portion 17, and the strain gauges 25 a to 25 d, 26 a to 26 d, 27 a to the connecting portion 23. By mounting 27d and 28a to 28d, the tire acting force detection device can be configured without changing the wheel 18 side, and the mountability can be improved.

また、実施例1のタイヤ作用力検出装置では、連結部23として、車軸方向に沿った4つの梁16a,16b,16c,16dを設け、この各梁16a,16b,16c,16dの外周面に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを周方向に沿って複数装着している。従って、簡単な構成でタイヤ19に作用する応力を検出することができ、装置の小型軽量化並びに低コスト化を可能とすることができる。   Further, in the tire acting force detection device of the first embodiment, four beams 16a, 16b, 16c, and 16d are provided as the connecting portion 23 along the axle direction, and the outer peripheral surfaces of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d are provided. A plurality of strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are mounted along the circumferential direction. Therefore, the stress acting on the tire 19 can be detected with a simple configuration, and the apparatus can be reduced in size and weight and cost.

なお、締結部24の変形を検出する検出部として、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを設けている。従って、各梁16a,16b,16c,16dの外周面に複数の歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着することで、安価なセンサを用いると共に、このセンサを装着するための加工が容易なものとなり、コストの増大を抑制することができる。   Note that strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are provided as detection units for detecting the deformation of the fastening portion 24. Therefore, by installing a plurality of strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d on the outer peripheral surfaces of the beams 16a, 16b, 16c, and 16d, an inexpensive sensor can be used and this sensor can be used. Processing for mounting becomes easy, and an increase in cost can be suppressed.

また、実施例1のタイヤ作用力検出装置では、受信演算部33は、車両前後方向の荷重、車両左右方向の荷重、車両上下方向の荷重と、車両ロール方向のモーメント、車両ピッチ方向のモーメント、車両ヨー方向のモーメントを演算可能としている。従って、簡単な構成でタイヤ19に作用する多種の応力を高精度に検出することができる。   Further, in the tire acting force detection device according to the first embodiment, the reception calculation unit 33 includes a vehicle longitudinal direction load, a vehicle lateral direction load, a vehicle vertical direction load, a vehicle roll direction moment, a vehicle pitch direction moment, The moment in the vehicle yaw direction can be calculated. Therefore, various stresses acting on the tire 19 can be detected with high accuracy with a simple configuration.

図5は、本発明の実施例2に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a wheel showing a tire acting force detection device according to a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例2のタイヤ作用力検出装置において、図5に示すように、アップライト11にはハブベアリング12によりハブ13の軸部13aが回転自在に支持されており、このハブ13には取付部13bが一体に形成され、この取付部13bにブレーキロータ14がロータボルト15により締結されている。   In the tire acting force detection device according to the second embodiment, as shown in FIG. 5, the shaft portion 13 a of the hub 13 is rotatably supported by the upright 11 by a hub bearing 12, and the mounting portion 13 b is supported on the hub 13. Are integrally formed, and the brake rotor 14 is fastened to the mounting portion 13 b by a rotor bolt 15.

このブレーキロータ14には、車軸方向に沿って円柱形状をなす4つの梁41a,41b,41c,41dの基端部が固定されており、各梁41a,41b,41c,41dは、ブレーキロータ14の周方向に沿って均等間隔で並設されている。そして、各梁41a,41b,41c,41dの先端部には、円盤形状をなすホイール締結部42が固定されている。この場合、各梁41a,41b,41c,41dにおける軸方向端部と、ブレーキロータ14との連結部並びにホイール締結部42との連結部との角部には、湾曲部(R部)が形成されており、応力集中による強度の低下が防止されている。   The base ends of four beams 41a, 41b, 41c, 41d having a columnar shape along the axle direction are fixed to the brake rotor 14, and the beams 41a, 41b, 41c, 41d are respectively connected to the brake rotor 14. Are arranged at equal intervals along the circumferential direction. And the wheel fastening part 42 which makes a disk shape is being fixed to the front-end | tip part of each beam 41a, 41b, 41c, 41d. In this case, a curved portion (R portion) is formed at a corner portion between the axial end portion of each beam 41a, 41b, 41c, 41d and the connecting portion with the brake rotor 14 and the connecting portion with the wheel fastening portion 42. Therefore, strength reduction due to stress concentration is prevented.

ホイール18は、外周部にタイヤ19が装着されている。そして、ブレーキロータ14のホイール締結部42には、車軸中心に位置決め用突起部20が一体に固定される一方、ホイール18には、位置決め用孔18cが形成されており、位置決め用孔18cが位置決め用突起部20に嵌合することで、ホイール18が所定の位置に位置決めされる。また、ブレーキロータ14のホイール締結部42には、複数のハブボルト(スタッドボルト)21が固定される一方、ホイール18の平面部18bには、複数の取付穴18dが形成されており、各ハブボルト21がホイール18の取付穴18dに挿通した状態で、このハブボルト21にホイールナット22が螺合することで、ホイール18がブレーキロータ14を介してハブ13に固定されることとなる。   The wheel 18 has a tire 19 mounted on the outer periphery. A positioning projection 20 is integrally fixed to the wheel fastening portion 42 of the brake rotor 14 at the center of the axle, while a positioning hole 18c is formed in the wheel 18, and the positioning hole 18c is positioned. The wheel 18 is positioned at a predetermined position by fitting with the projection 20 for use. A plurality of hub bolts (stud bolts) 21 are fixed to the wheel fastening portion 42 of the brake rotor 14, while a plurality of mounting holes 18 d are formed in the plane portion 18 b of the wheel 18. When the wheel nut 22 is screwed into the hub bolt 21 in a state where the wheel 18 is inserted into the mounting hole 18d of the wheel 18, the wheel 18 is fixed to the hub 13 via the brake rotor 14.

この場合、4つの梁41a,41b,41c,41dにより、ハブ13に対してホイール18を着脱可能に締結する連結部43が構成され、また、ホイール締結部42と連結部43(梁41a,41b,41c,41d)により、締結部44が構成される。   In this case, the four beams 41a, 41b, 41c, and 41d constitute a connecting portion 43 that detachably fastens the wheel 18 to the hub 13, and the wheel fastening portion 42 and the connecting portion 43 (the beams 41a and 41b). , 41c, 41d) constitute a fastening portion 44.

また、連結部43を構成する各梁41a,41b,41c,41dには、締結部44、つまり、連結部43の変形を検出する検出部として、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28d(図2参照)が装着されている。この場合、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dは、各梁41a,41b,41c,41dにおける軸方向の中間位置に、周方向に沿って等間隔で外周面に露出するように装着されている。   In addition, each of the beams 41a, 41b, 41c, and 41d constituting the connecting portion 43 has a strain gauge 25a to 25d, 26a to 26d, and 27a to a fastening portion 44, that is, a detecting portion that detects deformation of the connecting portion 43. 27d, 28a to 28d (see FIG. 2) are mounted. In this case, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are outer circumferential surfaces at equal intervals along the circumferential direction at intermediate positions in the axial direction of the beams 41a, 41b, 41c, and 41d. It is mounted so as to be exposed.

従って、各梁41a,41b,41c,41dの外周面には、それぞれ4つの歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが周方向に等間隔で装着されることから、梁41a,41b,41c,41dが変形し、軸方向に対して径方向に撓んだとき、この変形を圧縮応力及び引張応力として検出することができる。   Accordingly, four strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are mounted on the outer peripheral surfaces of the beams 41a, 41b, 41c, and 41d at equal intervals in the circumferential direction. When the beams 41a, 41b, 41c, and 41d are deformed and bent in the radial direction with respect to the axial direction, the deformation can be detected as compressive stress and tensile stress.

アップライト11側には、受信アンテナ29が装着される一方、ハブ13側にも送信部30が装着されており、受信アンテナと送信部30との間でデータ及び電力の通信(送受信)が可能となっている。車両の電子制御ユニット32には、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した連結部43の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33が接続されている。そして、受信演算部33は、アップライト11側の受信アンテナ29からの検出データを受信可能となっている。また、ホイール18には、その回転角度位置を検出する位置センサ34が設けられており、その検出結果が受信演算部33に入力可能となっている。   A receiving antenna 29 is mounted on the upright 11 side, and a transmitting unit 30 is also mounted on the hub 13 side, so that data and power can be communicated (transmitted / received) between the receiving antenna and the transmitting unit 30. It has become. Connected to the electronic control unit 32 of the vehicle is a reception calculation unit 33 that calculates the tire acting force based on the deformation of the connecting portion 43 detected by each of the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Has been. The reception calculation unit 33 can receive detection data from the reception antenna 29 on the upright 11 side. Further, the wheel 18 is provided with a position sensor 34 for detecting the rotation angle position, and the detection result can be input to the reception calculation unit 33.

従って、タイヤ19に対して下方から荷重が入力すると、各梁41a,41b,41c,41dが撓んで変形することから、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dは、圧縮応力及び引張応力を検出する。受信演算部33は、位置センサ34が検出したタイヤ19の回転角度位置と、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出したセンサ出力に基づいて、タイヤ作用力を演算する。   Accordingly, when a load is input to the tire 19 from below, the beams 41a, 41b, 41c, and 41d are bent and deformed, so that the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are Detecting compressive stress and tensile stress. The reception calculation unit 33 calculates the tire acting force based on the rotation angle position of the tire 19 detected by the position sensor 34 and the sensor outputs detected by the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Calculate.

なお、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した各梁41a,41b,41c,41dの圧縮応力及び引張応力に基づいてタイヤ作用力を演算する手法については、前述の実施例1と同様であるため、説明は省略する。   Regarding the method of calculating the tire acting force based on the compressive stress and tensile stress of each beam 41a, 41b, 41c, 41d detected by each strain gauge 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d. Since it is the same as that of the above-mentioned Example 1, description is abbreviate | omitted.

このように実施例2のタイヤ作用力検出装置にあっては、ハブ13に固定したブレーキロータ14にホイール18を着脱可能に締結する締結部44を設け、この締結部44の変形を検出する検出部としての歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを設けると共に、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した締結部44の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33とを設けている。   As described above, in the tire acting force detection device according to the second embodiment, the fastening portion 44 for detachably fastening the wheel 18 to the brake rotor 14 fixed to the hub 13 is provided, and detection for detecting deformation of the fastening portion 44 is detected. The strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are provided, and the deformation of the fastening portion 44 detected by each of the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d is provided. And a reception calculation unit 33 for calculating the tire acting force based on the above.

従って、ブレーキロータ14にホイール18の着脱用の締結部44を設けるだけでよく、小型軽量化を図ることができると共に、ホイール18を容易に着脱可能として交換作業性を向上することができ、また、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが締結部24の変形を検出することから、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dの破損等のおそれもなく、高精度な検出を可能とすることができる。   Therefore, it is only necessary to provide the brake rotor 14 with the fastening portion 44 for attaching and detaching the wheel 18, so that the size and weight can be reduced, and the wheel 18 can be easily attached and detached to improve the exchange workability. Since the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d detect deformation of the fastening portion 24, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are damaged. Therefore, it is possible to detect with high accuracy.

また、実施例2のタイヤ作用力検出装置では、締結部44として、ブレーキロータ14に、ホイール18が締結されるホイール締結部42と、ブレーキロータ14とホイール締結部42とを連結する連結部43を設け、この連結部43に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着している。従って、ブレーキロータ14に連結部43を介してホイール締結部42を連結し、このホイール締結部42にホイール18を着脱可能とすると共に、連結部43に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着することで、ホイール18側を変更することなく、タイヤ作用力検出装置を構成することができ、搭載性を向上することができる。   Further, in the tire acting force detection device according to the second embodiment, as the fastening portion 44, a wheel fastening portion 42 to which the wheel 18 is fastened to the brake rotor 14, and a connecting portion 43 that connects the brake rotor 14 and the wheel fastening portion 42. The strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are attached to the connecting portion 43. Accordingly, the wheel fastening portion 42 is connected to the brake rotor 14 via the connecting portion 43 so that the wheel 18 can be attached to and detached from the wheel fastening portion 42, and the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, and 27a are connected to the connecting portion 43. By attaching ~ 27d and 28a ~ 28d, the tire acting force detection device can be configured without changing the wheel 18 side, and the mountability can be improved.

また、実施例2のタイヤ作用力検出装置では、連結部43として、車軸方向に沿った4つの梁41a,41b,41c,41dを設け、この各梁41a,41b,41c,41dの外周面に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを周方向に沿って複数装着している。従って、簡単な構成でタイヤ19に作用する応力を検出することができ、装置の小型軽量化並びに低コスト化を可能とすることができる。   In the tire acting force detection device according to the second embodiment, four beams 41a, 41b, 41c, and 41d are provided as the connecting portion 43 along the axle direction, and the outer peripheral surfaces of the beams 41a, 41b, 41c, and 41d are provided. A plurality of strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are mounted along the circumferential direction. Therefore, the stress acting on the tire 19 can be detected with a simple configuration, and the apparatus can be reduced in size and weight and cost.

図6は、本発明の実施例3に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a wheel showing a tire acting force detection device according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例3のタイヤ作用力検出装置において、図6に示すように、アップライト11にはハブベアリング12によりハブ13の軸部13aが回転自在に支持されており、このハブ13には取付部13bが一体に形成され、この取付部13bにブレーキロータ14がロータボルト15により締結されている。   In the tire acting force detection device according to the third embodiment, as shown in FIG. 6, a shaft portion 13 a of a hub 13 is rotatably supported by a hub bearing 12 on an upright 11, and an attachment portion 13 b is supported on the hub 13. Are integrally formed, and the brake rotor 14 is fastened to the mounting portion 13 b by a rotor bolt 15.

また、ハブ13の取付部13bには、ブレーキロータ14に接触するようにセンサプレート51が配置され、プレートボルト52により締結されている。このセンサプレート51は、円盤形状をなしてブレーキロータ14に接触する取付部51aを有し、この取付部51aには、車軸方向に沿って円柱形状をなす4つの梁53a,53b,53c,53dの基端部が固定されており、各梁53a,53b,53c,53dは、センサプレート51の周方向に沿って均等間隔で並設されている。そして、各梁53a,53b,53c,53dの先端部には、円盤形状をなすホイール締結部54が固定されている。この場合、各梁53a,53b,53c,53dにおける軸方向端部と、センサプレート51の取付部51aとの連結部並びにホイール締結部54との連結部との角部には、湾曲部(R部)が形成されており、応力集中による強度の低下が防止されている。   A sensor plate 51 is disposed on the mounting portion 13 b of the hub 13 so as to come into contact with the brake rotor 14 and fastened by a plate bolt 52. The sensor plate 51 has a mounting portion 51a that contacts the brake rotor 14 in the shape of a disk. The mounting portion 51a has four beams 53a, 53b, 53c, and 53d that form a columnar shape along the axle direction. The beams 53a, 53b, 53c, 53d are arranged in parallel at equal intervals along the circumferential direction of the sensor plate 51. And the wheel fastening part 54 which makes the disk shape is being fixed to the front-end | tip part of each beam 53a, 53b, 53c, 53d. In this case, a curved portion (R) is provided at the corner portion between the axial end portion of each beam 53a, 53b, 53c, 53d and the connecting portion between the attachment portion 51a of the sensor plate 51 and the connecting portion with the wheel fastening portion 54. Part) is formed, and strength reduction due to stress concentration is prevented.

ホイール18は、外周部にタイヤ19が装着されている。そして、センサプレート51のホイール締結部54には、車軸中心に位置決め用突起部20が一体に固定される一方、ホイール18には、位置決め用孔18cが形成されており、位置決め用孔18cが位置決め用突起部20に嵌合することで、ホイール18が所定の位置に位置決めされる。また、センサプレート51のホイール締結部54には、複数のハブボルト(スタッドボルト)21が固定される一方、ホイール18の平面部18bには、複数の取付穴18dが形成されており、各ハブボルト21がホイール18の取付穴18dに挿通した状態で、このハブボルト21にホイールナット22が螺合することで、ホイール18がセンサプレート51を介してハブ13に固定されることとなる。   The wheel 18 has a tire 19 mounted on the outer periphery. The wheel fastening portion 54 of the sensor plate 51 is integrally fixed with the positioning projection 20 at the axle center, while the wheel 18 is formed with a positioning hole 18c, and the positioning hole 18c is positioned. The wheel 18 is positioned at a predetermined position by fitting with the projection 20 for use. A plurality of hub bolts (stud bolts) 21 are fixed to the wheel fastening portion 54 of the sensor plate 51, while a plurality of mounting holes 18 d are formed in the plane portion 18 b of the wheel 18. When the wheel nut 22 is screwed into the hub bolt 21 in a state where the wheel 18 is inserted into the mounting hole 18d of the wheel 18, the wheel 18 is fixed to the hub 13 via the sensor plate 51.

この場合、4つの梁53a,53b,53c,53dにより、ハブ13に対してホイール18を着脱可能に締結する連結部55が構成され、また、ホイール締結部54と連結部55(梁53a,53b,53c,53d)により、締結部56が構成される。   In this case, the four beams 53a, 53b, 53c, and 53d constitute a connecting portion 55 that detachably fastens the wheel 18 to the hub 13, and the wheel fastening portion 54 and the connecting portion 55 (beams 53a and 53b). , 53c, 53d) constitute the fastening portion 56.

また、連結部55を構成する各梁53a,53b,53c,53dには、締結部56、つまり、連結部55の変形を検出する検出部として、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28d(図2参照)が装着されている。この場合、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dは、各梁53a,53b,53c,53dにおける軸方向の中間位置に、周方向に沿って等間隔で外周面に露出するように装着されている。   In addition, each of the beams 53a, 53b, 53c, and 53d constituting the connecting portion 55 has a strain gauge 25a to 25d, 26a to 26d, and 27a to a fastening portion 56, that is, a detecting portion that detects deformation of the connecting portion 55. 27d, 28a to 28d (see FIG. 2) are mounted. In this case, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are outer circumferential surfaces at equal intervals along the circumferential direction at intermediate positions in the axial direction of the beams 53a, 53b, 53c, and 53d. It is mounted so as to be exposed.

従って、各梁53a,53b,53c,53dの外周面には、それぞれ4つの歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが周方向に等間隔で装着されることから、梁53a,53b,53c,53dが変形し、軸方向に対して径方向に撓んだとき、この変形を圧縮応力及び引張応力として検出することができる。   Accordingly, four strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are mounted on the outer peripheral surfaces of the beams 53a, 53b, 53c, and 53d at equal intervals in the circumferential direction. When the beams 53a, 53b, 53c, and 53d are deformed and bent in the radial direction with respect to the axial direction, the deformation can be detected as compressive stress and tensile stress.

アップライト11側には、受信アンテナ29が装着される一方、ハブ13側にも送信部30が装着されており、受信アンテナ29と送信部30との間でデータ及び電力の通信(送受信)が可能となっている。車両の電子制御ユニット32には、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した連結部55の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33が接続されている。そして、受信演算部33は、アップライト11側の受信アンテナ29からの検出データを受信可能となっている。また、ホイール18には、その回転角度位置を検出する位置センサ34が設けられており、その検出結果が受信演算部33に入力可能となっている。   A receiving antenna 29 is mounted on the upright 11 side, and a transmitting unit 30 is also mounted on the hub 13 side. Data and power communication (transmission / reception) is performed between the receiving antenna 29 and the transmitting unit 30. It is possible. Connected to the electronic control unit 32 of the vehicle is a reception calculation unit 33 that calculates the tire acting force based on the deformation of the connecting portion 55 detected by each of the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Has been. The reception calculation unit 33 can receive detection data from the reception antenna 29 on the upright 11 side. Further, the wheel 18 is provided with a position sensor 34 for detecting the rotation angle position, and the detection result can be input to the reception calculation unit 33.

従って、タイヤ19に対して下方から荷重が入力すると、各梁53a,53b,53c,53dが撓んで変形することから、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dは、圧縮応力及び引張応力を検出する。受信演算部33は、位置センサ34が検出したタイヤ19の回転角度位置と、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出したセンサ出力に基づいて、タイヤ作用力を演算する。   Accordingly, when a load is input to the tire 19 from below, the beams 53a, 53b, 53c, and 53d are bent and deformed, so that the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are Detecting compressive stress and tensile stress. The reception calculation unit 33 calculates the tire acting force based on the rotation angle position of the tire 19 detected by the position sensor 34 and the sensor outputs detected by the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Calculate.

なお、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した各梁53a,53b,53c,53dの圧縮応力及び引張応力に基づいてタイヤ作用力を演算する手法については、前述の実施例1と同様であるため、説明は省略する。   Regarding the method of calculating the tire acting force based on the compressive stress and tensile stress of each beam 53a, 53b, 53c, 53d detected by each strain gauge 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d. Since it is the same as that of the above-mentioned Example 1, description is abbreviate | omitted.

このように実施例3のタイヤ作用力検出装置にあっては、ハブ13にブレーキロータ14を介してセンサプレート51を固定し、このセンサプレート51にホイール18を着脱可能に締結する締結部56を設け、この締結部56の変形を検出する検出部としての歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを設けると共に、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した締結部56の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33とを設けている。   As described above, in the tire acting force detection apparatus according to the third embodiment, the sensor plate 51 is fixed to the hub 13 via the brake rotor 14, and the fastening portion 56 that detachably fastens the wheel 18 to the sensor plate 51 is provided. The strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are provided as detection units for detecting the deformation of the fastening portion 56, and the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, and 27a to 27d are provided. , 28a to 28d are provided with a reception calculation unit 33 for calculating the tire acting force based on the deformation of the fastening portion 56 detected.

従って、ハブ13にホイール18の着脱用の締結部56を有するセンサプレート51を設けるだけでよく、小型軽量化を図ることができると共に、ホイール18を容易に着脱可能として交換作業性を向上することができ、また、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが締結部56の変形を検出することから、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dの破損等のおそれもなく、高精度な検出を可能とすることができる。   Therefore, it is only necessary to provide the hub 13 with the sensor plate 51 having the fastening portion 56 for attaching / detaching the wheel 18, and it is possible to reduce the size and weight, and the wheel 18 can be easily attached / detached to improve the exchange workability. Since the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d detect deformation of the fastening portion 56, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28a It is possible to detect with high accuracy without fear of damage to 28d.

また、実施例3のタイヤ作用力検出装置では、締結部56として、センサプレート51に、ホイール18が締結されるホイール締結部54と、センサプレート51の取付部51aとホイール締結部54とを連結する連結部55を設け、この連結部55に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着している。従って、ハブ13にセンサプレート51を固定し、連結部55を介してホイール締結部54を連結し、このホイール締結部54にホイール18を着脱可能とすると共に、連結部55に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着することで、ホイール18側を変更することなく、タイヤ作用力検出装置を構成することができ、搭載性を向上することができる。   Further, in the tire acting force detection device of the third embodiment, as the fastening portion 56, the wheel fastening portion 54 to which the wheel 18 is fastened to the sensor plate 51, and the attachment portion 51 a of the sensor plate 51 and the wheel fastening portion 54 are coupled. The connecting portion 55 is provided, and strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are attached to the connecting portion 55. Therefore, the sensor plate 51 is fixed to the hub 13, the wheel fastening portion 54 is connected via the connecting portion 55, the wheel 18 can be attached to and detached from the wheel fastening portion 54, and the strain gauges 25 a to 25 d are connected to the connecting portion 55. , 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d, the tire acting force detection device can be configured without changing the wheel 18 side, and the mountability can be improved.

また、実施例3のタイヤ作用力検出装置では、連結部55として、車軸方向に沿った4つの梁53a,53b,53c,53dを設け、この各梁53a,53b,53c,53dの外周面に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを周方向に沿って複数装着している。従って、簡単な構成でタイヤ19に作用する応力を検出することができ、装置の小型軽量化並びに低コスト化を可能とすることができる。   In the tire acting force detection device according to the third embodiment, four beams 53a, 53b, 53c, and 53d are provided as the connecting portion 55 along the axle direction, and the outer circumferential surfaces of the beams 53a, 53b, 53c, and 53d are provided. A plurality of strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are mounted along the circumferential direction. Therefore, the stress acting on the tire 19 can be detected with a simple configuration, and the apparatus can be reduced in size and weight and cost.

図7は、本発明の実施例4に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図、図8は、図7のVIII−VIII断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a wheel representing a tire acting force detection device according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例4のタイヤ作用力検出装置において、図7及び図8に示すように、アップライト11にはハブベアリング12によりハブ13の軸部13aが回転自在に支持されており、このハブ13には取付部13bが一体に形成され、この取付部13bにブレーキロータ14がロータボルト15により締結されている。   In the tire acting force detection device of the fourth embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the shaft portion 13 a of the hub 13 is rotatably supported by the upright 11 by the hub bearing 12. A mounting portion 13b is integrally formed, and a brake rotor 14 is fastened to the mounting portion 13b by a rotor bolt 15.

また、ハブ13の取付部13bには、ブレーキロータ14に接触するようにセンサプレート61が配置され、プレートボルト62により締結されている。このセンサプレート61は、円盤形状をなしてブレーキロータ14に接触する取付部61aを有し、この取付部61aには、車軸方向に沿って円筒形状をなす連結筒63の基端部が固定されており、この連結筒63の先端部には、円盤形状をなすホイール締結部64が固定されている。この場合、連結筒63における軸方向端部と、センサプレート61の取付部61aとの連結部並びにホイール締結部64との連結部との角部には、湾曲部(R部)が形成されており、応力集中による強度の低下が防止されている。   A sensor plate 61 is disposed on the mounting portion 13 b of the hub 13 so as to come into contact with the brake rotor 14 and fastened by a plate bolt 62. The sensor plate 61 has a mounting portion 61a that contacts the brake rotor 14 in a disc shape, and a base end portion of a connecting tube 63 that is cylindrical in the axial direction is fixed to the mounting portion 61a. A wheel fastening portion 64 having a disk shape is fixed to the distal end portion of the connecting cylinder 63. In this case, a curved portion (R portion) is formed at a corner portion between the axial end portion of the connecting cylinder 63 and the connecting portion between the attachment portion 61 a of the sensor plate 61 and the connecting portion with the wheel fastening portion 64. Therefore, a decrease in strength due to stress concentration is prevented.

ホイール18は、外周部にタイヤ19が装着されている。そして、センサプレート61のホイール締結部64には、車軸中心に位置決め用突起部20が一体に固定される一方、ホイール18には、位置決め用孔18cが形成されており、位置決め用孔18cが位置決め用突起部20に嵌合することで、ホイール18が所定の位置に位置決めされる。また、センサプレート61のホイール締結部64には、複数のハブボルト(スタッドボルト)21が固定される一方、ホイール18の平面部18bには、複数の取付穴18dが形成されており、各ハブボルト21がホイール18の取付穴18dに挿通した状態で、このハブボルト21にホイールナット22が螺合することで、ホイール18がセンサプレート61を介してハブ13に固定されることとなる。   The wheel 18 has a tire 19 mounted on the outer periphery. The wheel fastening portion 64 of the sensor plate 61 is integrally fixed with the positioning projection 20 at the axle center, while the wheel 18 is formed with a positioning hole 18c, and the positioning hole 18c is positioned. The wheel 18 is positioned at a predetermined position by fitting with the projection 20 for use. A plurality of hub bolts (stud bolts) 21 are fixed to the wheel fastening portion 64 of the sensor plate 61, while a plurality of mounting holes 18 d are formed in the plane portion 18 b of the wheel 18. When the wheel nut 22 is screwed into the hub bolt 21 in a state where the wheel 18 is inserted into the mounting hole 18d of the wheel 18, the wheel 18 is fixed to the hub 13 via the sensor plate 61.

この場合、連結筒63が、ハブ13に対してホイール18を着脱可能に締結する連結部として機能し、また、連結筒63とホイール締結部64により締結部65が構成される。   In this case, the connecting cylinder 63 functions as a connecting part that detachably fastens the wheel 18 to the hub 13, and the connecting part 63 and the wheel fastening part 64 constitute a fastening part 65.

また、連結筒63には、締結部65、つまり、連結筒63の変形を検出する検出部として、歪ゲージ66a〜66hが装着されている。この場合、各歪ゲージ66a〜66hは、連結筒63における軸方向の中間位置に、周方向に沿って等間隔で外周面に露出するように装着されている。なお、この場合、各歪ゲージ66a〜66hを、連結筒63における軸方向の中間位置に、周方向に沿って等間隔で内周面に露出するように装着してもよい。   In addition, strain gauges 66 a to 66 h are attached to the connecting cylinder 63 as a detecting portion that detects the fastening portion 65, that is, the deformation of the connecting cylinder 63. In this case, each of the strain gauges 66a to 66h is mounted at an intermediate position in the axial direction of the connecting cylinder 63 so as to be exposed on the outer peripheral surface at equal intervals along the circumferential direction. In this case, the strain gauges 66a to 66h may be mounted at intermediate positions in the axial direction of the connecting cylinder 63 so as to be exposed on the inner peripheral surface at equal intervals along the circumferential direction.

従って、連結筒63の外周面には、8つの歪ゲージ66a〜66hが周方向に等間隔で装着されることから、連結筒63が変形し、軸方向に対して径方向に撓んだとき、この変形を圧縮応力及び引張応力として検出することができる。   Accordingly, since eight strain gauges 66a to 66h are mounted on the outer peripheral surface of the connecting cylinder 63 at equal intervals in the circumferential direction, the connecting cylinder 63 is deformed and bent in the radial direction with respect to the axial direction. This deformation can be detected as compressive stress and tensile stress.

アップライト11側には、受信アンテナ29が装着される一方、ハブ13側にも送信部30が装着されており、受信アンテナ29と送信部30との間でデータ及び電力の通信(送受信)が可能となっている。車両の電子制御ユニット32には、各歪ゲージ66a〜66hが検出した連結筒63の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33が接続されている。そして、受信演算部33は、アップライト11側の受信アンテナ29からの検出データを受信可能となっている。また、ホイール18には、その回転角度位置を検出する位置センサ34が設けられており、その検出結果が受信演算部33に入力可能となっている。   A receiving antenna 29 is mounted on the upright 11 side, and a transmitting unit 30 is also mounted on the hub 13 side. Data and power communication (transmission / reception) is performed between the receiving antenna 29 and the transmitting unit 30. It is possible. The vehicle electronic control unit 32 is connected to a reception calculation unit 33 that calculates the tire acting force based on the deformation of the connecting cylinder 63 detected by the strain gauges 66a to 66h. The reception calculation unit 33 can receive detection data from the reception antenna 29 on the upright 11 side. Further, the wheel 18 is provided with a position sensor 34 for detecting the rotation angle position, and the detection result can be input to the reception calculation unit 33.

従って、タイヤ19に対して下方から荷重が入力すると、連結筒63が撓んで変形することから、各歪ゲージ66a〜66hは、圧縮応力及び引張応力を検出する。受信演算部33は、位置センサ34が検出したタイヤ19の回転角度位置と、歪ゲージ66a〜66hが検出したセンサ出力に基づいて、タイヤ作用力を演算する。   Accordingly, when a load is input to the tire 19 from below, the connecting cylinder 63 is bent and deformed, so that the strain gauges 66a to 66h detect compressive stress and tensile stress. The reception calculation unit 33 calculates the tire acting force based on the rotation angle position of the tire 19 detected by the position sensor 34 and the sensor outputs detected by the strain gauges 66a to 66h.

なお、各歪ゲージ66a〜66hが検出した連結筒63の圧縮応力及び引張応力に基づいてタイヤ作用力を演算する手法については、前述の実施例1と同様であるため、説明は省略する。   The method for calculating the tire acting force based on the compressive stress and the tensile stress of the connecting cylinder 63 detected by the strain gauges 66a to 66h is the same as in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

このように実施例4のタイヤ作用力検出装置にあっては、ハブ13にブレーキロータ14を介してセンサプレート61を固定し、このセンサプレート61にホイール18を着脱可能に締結する締結部65を設け、この締結部65の変形を検出する検出部としての歪ゲージ66a〜66hを設けると共に、各歪ゲージ6a〜66hが検出した締結部65の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33とを設けている。   As described above, in the tire acting force detection device according to the fourth embodiment, the sensor plate 61 is fixed to the hub 13 via the brake rotor 14, and the fastening portion 65 that detachably fastens the wheel 18 to the sensor plate 61 is provided. Provided, and strain gauges 66a to 66h as detection units for detecting the deformation of the fastening portion 65, and a reception calculation portion for calculating the tire acting force based on the deformation of the fastening portion 65 detected by each of the strain gauges 6a to 66h. 33.

従って、ハブ13にホイール18の着脱用の締結部65を有するセンサプレート61を設けるだけでよく、小型軽量化を図ることができると共に、ホイール18を容易に着脱可能として交換作業性を向上することができ、また、歪ゲージ66a〜66hが締結部65の変形を検出することから、歪ゲージ66a〜66hの破損等のおそれもなく、高精度な検出を可能とすることができる。   Accordingly, it is only necessary to provide the sensor plate 61 having the fastening portion 65 for attaching / detaching the wheel 18 to the hub 13, and it is possible to reduce the size and weight, and to easily attach / detach the wheel 18 to improve the exchange workability. In addition, since the strain gauges 66a to 66h detect the deformation of the fastening portion 65, it is possible to detect the strain gauges 66a to 66h with high accuracy without fear of breakage.

また、実施例4のタイヤ作用力検出装置では、締結部65として、センサプレート61に、ホイール18が締結されるホイール締結部64と、センサプレート61の取付部61aとホイール締結部64とを連結する連結筒63を設け、この連結筒63に歪ゲージ66a〜66hを装着している。従って、ハブ13にセンサプレート61を固定し、連結筒63を介してホイール締結部64を連結し、このホイール締結部64にホイール18を着脱可能とすると共に、連結筒63に歪ゲージ66a〜66hを装着することで、ホイール18側を変更することなく、タイヤ作用力検出装置を構成することができ、搭載性を向上することができる。   Further, in the tire acting force detection device according to the fourth embodiment, as the fastening portion 65, the wheel fastening portion 64 to which the wheel 18 is fastened to the sensor plate 61, and the attachment portion 61 a of the sensor plate 61 and the wheel fastening portion 64 are coupled. The connecting cylinder 63 is provided, and strain gauges 66a to 66h are attached to the connecting cylinder 63. Accordingly, the sensor plate 61 is fixed to the hub 13, the wheel fastening portion 64 is connected via the connecting cylinder 63, the wheel 18 can be attached to and detached from the wheel fastening section 64, and the strain gauges 66 a to 66 h are attached to the connecting cylinder 63. By mounting the tire, it is possible to configure the tire acting force detection device without changing the wheel 18 side, and it is possible to improve the mountability.

また、実施例4のタイヤ作用力検出装置では、センサプレート61に、車軸方向に沿った連結筒63を設け、この連結筒63の外周面に歪ゲージ66a〜66hを周方向に沿って複数装着している。従って、簡単な構成でタイヤ19に作用する応力を検出することができ、装置の小型軽量化並びに低コスト化を可能とすることができ、また、センサプレート61の取付部61aとホイール締結部64とを円筒形状をなす連結筒63により連結することで、センサプレート61の強度を向上することができる。   In the tire acting force detection device according to the fourth embodiment, the sensor plate 61 is provided with a connecting cylinder 63 along the axle direction, and a plurality of strain gauges 66a to 66h are attached to the outer peripheral surface of the connecting cylinder 63 along the circumferential direction. is doing. Accordingly, it is possible to detect the stress acting on the tire 19 with a simple configuration, and to reduce the size and weight of the device and to reduce the cost. Further, the mounting portion 61a of the sensor plate 61 and the wheel fastening portion 64 can be realized. Are connected by a connecting tube 63 having a cylindrical shape, the strength of the sensor plate 61 can be improved.

図9は、本発明の実施例5に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図、図10は、図9のX−X断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a wheel representing a tire acting force detection device according to Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例5のタイヤ作用力検出装置において、図9及び図10に示すように、アップライト11にはハブベアリング12によりハブ13の軸部13aが回転自在に支持されており、このハブ13には取付部13bが一体に形成され、この取付部13bにブレーキロータ14がロータボルト15により締結されている。   In the tire acting force detection device of the fifth embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the shaft portion 13 a of the hub 13 is rotatably supported by the upright 11 by the hub bearing 12. A mounting portion 13b is integrally formed, and a brake rotor 14 is fastened to the mounting portion 13b by a rotor bolt 15.

また、ハブ13の取付部13bには、ブレーキロータ14に接触するようにセンサプレート61が配置され、プレートボルト62により締結されている。このセンサプレート61は、円盤形状をなしてブレーキロータ14に接触する取付部61aを有し、この取付部61aには、車軸方向に沿って円筒形状をなす連結筒63の基端部が固定されており、この連結筒63の先端部には、円盤形状をなすホイール締結部64が固定されている。   A sensor plate 61 is disposed on the mounting portion 13 b of the hub 13 so as to come into contact with the brake rotor 14 and fastened by a plate bolt 62. The sensor plate 61 has a mounting portion 61a that contacts the brake rotor 14 in a disc shape, and a base end portion of a connecting tube 63 that is cylindrical in the axial direction is fixed to the mounting portion 61a. A wheel fastening portion 64 having a disk shape is fixed to the distal end portion of the connecting cylinder 63.

ホイール18は、外周部にタイヤ19が装着されている。そして、センサプレート61のホイール締結部64には、車軸中心に位置決め用突起部20が一体に固定される一方、ホイール18には、位置決め用孔18cが形成されており、位置決め用孔18cが位置決め用突起部20に嵌合することで、ホイール18が所定の位置に位置決めされる。また、センサプレート61のホイール締結部64には、複数のハブボルト(スタッドボルト)21が固定される一方、ホイール18の平面部18bには、複数の取付穴18dが形成されており、各ハブボルト21がホイール18の取付穴18dに挿通した状態で、このハブボルト21にホイールナット22が螺合することで、ホイール18がセンサプレート61を介してハブ13に固定されることとなる。   The wheel 18 has a tire 19 mounted on the outer periphery. The wheel fastening portion 64 of the sensor plate 61 is integrally fixed with the positioning projection 20 at the axle center, while the wheel 18 is formed with a positioning hole 18c, and the positioning hole 18c is positioned. The wheel 18 is positioned at a predetermined position by fitting with the projection 20 for use. A plurality of hub bolts (stud bolts) 21 are fixed to the wheel fastening portion 64 of the sensor plate 61, while a plurality of mounting holes 18 d are formed in the plane portion 18 b of the wheel 18. When the wheel nut 22 is screwed into the hub bolt 21 in a state where the wheel 18 is inserted into the mounting hole 18d of the wheel 18, the wheel 18 is fixed to the hub 13 via the sensor plate 61.

また、連結筒63には、その変形を検出する歪ゲージ66a〜66hが装着されている。この場合、各歪ゲージ66a〜66hは、連結筒63における軸方向の中間位置に、周方向に沿って等間隔で外周面に露出するように装着されている。従って、連結筒63の外周面には、8つの歪ゲージ66a〜66hが周方向に等間隔で装着されることから、連結筒63が変形し、軸方向に対して径方向に撓んだとき、この変形を圧縮応力及び引張応力として検出することができる。   Further, the connection cylinder 63 is provided with strain gauges 66a to 66h for detecting the deformation. In this case, each of the strain gauges 66a to 66h is mounted at an intermediate position in the axial direction of the connecting cylinder 63 so as to be exposed on the outer peripheral surface at equal intervals along the circumferential direction. Accordingly, since eight strain gauges 66a to 66h are mounted on the outer peripheral surface of the connecting cylinder 63 at equal intervals in the circumferential direction, the connecting cylinder 63 is deformed and bent in the radial direction with respect to the axial direction. This deformation can be detected as compressive stress and tensile stress.

ハブ13側には送信部30が装着され、車両の電子制御ユニット32には、各歪ゲージ66a〜66hが検出した連結筒63の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33が設けられており、送信部30と受信演算部33との間でデータ及び電力の通信(送受信)が可能となっている。この場合、送信部30は、センサプレート61の内部、つまり、取付部61aと連結筒63とホイール締結部64とにより囲繞された空間部に収容されている。また、ホイール18には、その回転角度位置を検出する位置センサ34が設けられており、その検出結果が受信演算部33に入力可能となっている。   The transmission unit 30 is mounted on the hub 13 side, and the reception control unit 33 that calculates the tire acting force based on the deformation of the connecting cylinder 63 detected by each of the strain gauges 66a to 66h is provided in the electronic control unit 32 of the vehicle. Thus, communication (transmission / reception) of data and power is possible between the transmission unit 30 and the reception calculation unit 33. In this case, the transmission unit 30 is accommodated in the sensor plate 61, that is, in a space surrounded by the attachment portion 61 a, the connecting cylinder 63, and the wheel fastening portion 64. Further, the wheel 18 is provided with a position sensor 34 for detecting the rotation angle position, and the detection result can be input to the reception calculation unit 33.

従って、タイヤ19に対して下方から荷重が入力すると、連結筒63が撓んで変形することから、各歪ゲージ66a〜66hは、圧縮応力及び引張応力を検出する。受信演算部33は、位置センサ34が検出したタイヤ19の回転角度位置と、歪ゲージ66a〜66hが検出したセンサ出力に基づいて、タイヤ作用力を演算する。   Accordingly, when a load is input to the tire 19 from below, the connecting cylinder 63 is bent and deformed, so that the strain gauges 66a to 66h detect compressive stress and tensile stress. The reception calculation unit 33 calculates the tire acting force based on the rotation angle position of the tire 19 detected by the position sensor 34 and the sensor outputs detected by the strain gauges 66a to 66h.

なお、各歪ゲージ66a〜66hが検出した連結筒63の圧縮応力及び引張応力に基づいてタイヤ作用力を演算する手法については、前述の実施例1と同様であるため、説明は省略する。   The method for calculating the tire acting force based on the compressive stress and the tensile stress of the connecting cylinder 63 detected by the strain gauges 66a to 66h is the same as in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

このように実施例5のタイヤ作用力検出装置にあっては、ハブ13にブレーキロータ14を介してセンサプレート61を固定し、このセンサプレート61にホイール18を着脱可能に締結する締結部65を設け、この締結部65の変形を検出する検出部としての歪ゲージ66a〜66hを設けると共に、各歪ゲージ66a〜66hが検出した締結部65の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33とを設けている。   As described above, in the tire acting force detection device according to the fifth embodiment, the sensor plate 61 is fixed to the hub 13 via the brake rotor 14, and the fastening portion 65 that detachably fastens the wheel 18 to the sensor plate 61 is provided. Provided, and strain gauges 66a to 66h as detection units for detecting the deformation of the fastening portion 65, and a reception calculation portion for calculating the tire acting force based on the deformation of the fastening portion 65 detected by each of the strain gauges 66a to 66h. 33.

従って、ハブ13にホイール18の着脱用の締結部65を有するセンサプレート61を設けるだけでよく、小型軽量化を図ることができると共に、ホイール18を容易に着脱可能として交換作業性を向上することができ、また、歪ゲージ66a〜66hが締結部65の変形を検出することから、歪ゲージ66a〜66hの破損等のおそれもなく、高精度な検出を可能とすることができる。   Accordingly, it is only necessary to provide the sensor plate 61 having the fastening portion 65 for attaching / detaching the wheel 18 to the hub 13, and it is possible to reduce the size and weight, and to easily attach / detach the wheel 18 to improve the exchange workability. In addition, since the strain gauges 66a to 66h detect the deformation of the fastening portion 65, it is possible to detect the strain gauges 66a to 66h with high accuracy without fear of breakage.

また、実施例5のタイヤ作用力検出装置では、締結部65として、センサプレート61の取付部61aに連結筒63とホイール締結部64を設け、この連結筒63に歪ゲージ66a〜66hを装着すると共に、センサプレート61の内部に送信部30を収容している。従って、ハブ13にセンサプレート61を固定し、連結筒63を介してホイール締結部64を連結し、このホイール締結部64にホイール18を着脱可能とすると共に、連結筒63に歪ゲージ66a〜66hを装着することで、ホイール18側を変更することなく、タイヤ作用力検出装置を構成することができ、搭載性を向上することができ、また、センサプレート61の内部に送信部30を収容することで、送信部30の破損を防止することができ、安全性及び信頼性を向上することができる。   Further, in the tire acting force detection device according to the fifth embodiment, as the fastening portion 65, the connecting cylinder 63 and the wheel fastening portion 64 are provided in the mounting portion 61a of the sensor plate 61, and strain gauges 66a to 66h are attached to the connecting cylinder 63. At the same time, the transmitter 30 is housed inside the sensor plate 61. Accordingly, the sensor plate 61 is fixed to the hub 13, the wheel fastening portion 64 is connected via the connecting cylinder 63, the wheel 18 can be attached to and detached from the wheel fastening section 64, and the strain gauges 66 a to 66 h are attached to the connecting cylinder 63. , The tire acting force detection device can be configured without changing the wheel 18 side, the mountability can be improved, and the transmitter 30 is accommodated in the sensor plate 61. Thus, it is possible to prevent the transmission unit 30 from being damaged, and it is possible to improve safety and reliability.

図11は、本発明の実施例6に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図、図12は、図11のXII−XII断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a wheel representing a tire acting force detection device according to Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例6のタイヤ作用力検出装置において、図11及び図12に示すように、アップライト11にはハブベアリング12によりハブ13の軸部13aが回転自在に支持されにおり、このハブ13には取付部13bが一体に形成され、この取付部13bにブレーキロータ14がロータボルト15により締結されている。   In the tire acting force detection apparatus of the sixth embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the shaft portion 13 a of the hub 13 is rotatably supported by the upright 11 by the hub bearing 12. A mounting portion 13b is integrally formed, and a brake rotor 14 is fastened to the mounting portion 13b by a rotor bolt 15.

また、ハブ13の取付部13bには、ブレーキロータ14に接触するようにセンサプレート71が配置され、プレートボルト72により締結されている。このセンサプレート71は、円盤形状をなしてブレーキロータ14に接触する取付部71aを有し、この取付部71aには、センサプレート71の中心に位置して支持部71bが設けられ、この支持部71bに、車軸方向に交差する径方向に沿って板形状をなす4つの梁73a,73b,73c,73dの基端部が固定されており、各梁73a,73b,73c,73dは、センサプレート71の周方向に沿って均等間隔で並設されている。そして、各梁73a,73b,73c,73dの先端部には、円盤形状をなすホイール締結部74が固定されている。   A sensor plate 71 is disposed on the mounting portion 13 b of the hub 13 so as to contact the brake rotor 14, and is fastened by a plate bolt 72. The sensor plate 71 has a mounting portion 71a that contacts the brake rotor 14 in the shape of a disk, and the mounting portion 71a is provided with a support portion 71b located at the center of the sensor plate 71. The base ends of four beams 73a, 73b, 73c, 73d having a plate shape along the radial direction intersecting the axle direction are fixed to 71b. Each beam 73a, 73b, 73c, 73d is a sensor plate. 71 are arranged in parallel at equal intervals along the circumferential direction of 71. And the wheel fastening part 74 which makes a disk shape is being fixed to the front-end | tip part of each beam 73a, 73b, 73c, 73d.

ホイール18は、外周部にタイヤ19が装着されている。そして、センサプレート71のホイール締結部74には、車軸中心に位置決め用突起部20が一体に固定される一方、ホイール18には、位置決め用孔18cが形成されており、位置決め用孔18cが位置決め用突起部20に嵌合することで、ホイール18が所定の位置に位置決めされる。また、センサプレート71のホイール締結部74には、複数のハブボルト(スタッドボルト)21が固定される一方、ホイール18の平面部18bには、複数の取付穴18dが形成されており、各ハブボルト21がホイール18の取付穴18dに挿通した状態で、このハブボルト21にホイールナット22が螺合することで、ホイール18がセンサプレート71を介してハブ13に固定されることとなる。   The wheel 18 has a tire 19 mounted on the outer periphery. A positioning projection 20 is integrally fixed to the wheel fastening portion 74 of the sensor plate 71 at the center of the axle, while a positioning hole 18c is formed in the wheel 18, and the positioning hole 18c is positioned. The wheel 18 is positioned at a predetermined position by fitting with the projection 20 for use. A plurality of hub bolts (stud bolts) 21 are fixed to the wheel fastening portion 74 of the sensor plate 71, while a plurality of mounting holes 18 d are formed in the plane portion 18 b of the wheel 18. When the wheel nut 22 is screwed into the hub bolt 21 in a state where the wheel 18 is inserted into the mounting hole 18d of the wheel 18, the wheel 18 is fixed to the hub 13 via the sensor plate 71.

この場合、4つの梁73a,73b,73c,73dにより、ハブ13に対してホイール18を着脱可能に締結する連結部75が構成され、また、ホイール締結部74と連結部75(梁73a,73b,73c,73d)により、締結部76が構成される。   In this case, the four beams 73a, 73b, 73c, and 73d form a connecting portion 75 that detachably fastens the wheel 18 to the hub 13, and the wheel fastening portion 74 and the connecting portion 75 (beams 73a and 73b). , 73c, 73d) constitute the fastening portion 76.

また、連結部75を構成する各梁73a,73b,73c,73dには、締結部76、つまり、連結部75の変形を検出する検出部として、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが装着されている。この場合、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dは、各梁73a,73b,73c,73dにおける径方向の中間位置に、周方向に沿って所定間隔で外周面に露出するように装着されている。   Further, each of the beams 73a, 73b, 73c, and 73d constituting the connecting portion 75 is provided with a strain gauge 25a to 25d, 26a to 26d, and 27a to a fastening portion 76, that is, a detecting portion that detects deformation of the connecting portion 75. 27d and 28a to 28d are mounted. In this case, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are arranged on the outer circumferential surface at predetermined intervals along the circumferential direction at the radial intermediate positions of the beams 73a, 73b, 73c, and 73d. It is mounted so as to be exposed.

従って、各梁73a,73b,73c,73dの外周面には、それぞれ4つの歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが周方向に所定間隔で装着されることから、梁73a,73b,73c,73dが変形し、軸方向に対して径方向に撓んだとき、この変形を圧縮応力及び引張応力として検出することができる。   Accordingly, four strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are mounted on the outer peripheral surfaces of the beams 73a, 73b, 73c, and 73d at predetermined intervals in the circumferential direction. When the beams 73a, 73b, 73c, and 73d are deformed and bent in the radial direction with respect to the axial direction, the deformation can be detected as compressive stress and tensile stress.

アップライト11側には、受信アンテナ29が装着される一方、ハブ13側にも送信部30が装着されており、受信アンテナ29と送信部30との間でデータ及び電力の通信(送受信)が可能となっている。車両の電子制御ユニット32には、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した連結部75の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33が接続されている。そして、受信演算部33は、アップライト11側の受信アンテナ29からの検出データを受信可能となっている。また、ホイール18には、その回転角度位置を検出する位置センサ34が設けられており、その検出結果が受信演算部33に入力可能となっている。   A reception antenna 29 is attached to the upright 11 side, and a transmission unit 30 is also attached to the hub 13 side. Data and power communication (transmission / reception) is performed between the reception antenna 29 and the transmission unit 30. It is possible. Connected to the electronic control unit 32 of the vehicle is a reception calculation unit 33 that calculates the tire acting force based on the deformation of the connecting portion 75 detected by each of the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Has been. The reception calculation unit 33 can receive detection data from the reception antenna 29 on the upright 11 side. Further, the wheel 18 is provided with a position sensor 34 for detecting the rotation angle position, and the detection result can be input to the reception calculation unit 33.

従って、タイヤ19に対して下方から荷重が入力すると、各梁73a,73b,73c,73dが撓んで変形することから、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dは、圧縮応力及び引張応力を検出する。受信演算部33は、位置センサ34が検出したタイヤ19の回転角度位置と、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出したセンサ出力に基づいて、タイヤ作用力を演算する。   Accordingly, when a load is input to the tire 19 from below, the beams 73a, 73b, 73c, and 73d are bent and deformed, so that the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are Detecting compressive stress and tensile stress. The reception calculation unit 33 calculates the tire working force based on the rotation angle position of the tire 19 detected by the position sensor 34 and the sensor outputs detected by the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d. Calculate.

なお、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した各梁73a,73b,73c,73dの圧縮応力及び引張応力に基づいてタイヤ作用力を演算する手法については、前述の実施例1と同様であるため、説明は省略する。   Regarding the method of calculating the tire acting force based on the compressive stress and tensile stress of each beam 73a, 73b, 73c, 73d detected by each strain gauge 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d. Since it is the same as that of the above-mentioned Example 1, description is abbreviate | omitted.

このように実施例6のタイヤ作用力検出装置にあっては、ハブ13にブレーキロータ14を介してセンサプレート71を固定し、このセンサプレート71にホイール18を着脱可能に締結する締結部76を設け、この締結部76の変形を検出する検出部としての歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを設けると共に、各歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが検出した締結部76の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する受信演算部33とを設けている。   As described above, in the tire acting force detection device according to the sixth embodiment, the sensor plate 71 is fixed to the hub 13 via the brake rotor 14, and the fastening portion 76 that detachably fastens the wheel 18 to the sensor plate 71 is provided. The strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are provided as detection units for detecting the deformation of the fastening portion 76, and the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, and 27a to 27d are provided. , 28a to 28d are provided with a reception calculation unit 33 for calculating the tire acting force based on the deformation of the fastening portion 76 detected.

従って、ハブ13にホイール18の着脱用の締結部76を有するセンサプレート71を設けるだけでよく、小型軽量化を図ることができると共に、ホイール18を容易に着脱可能として交換作業性を向上することができ、また、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dが締結部76の変形を検出することから、歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dの破損等のおそれもなく、高精度な検出を可能とすることができる。   Accordingly, it is only necessary to provide the sensor plate 71 having the fastening portion 76 for attaching / detaching the wheel 18 to the hub 13, and it is possible to reduce the size and weight, and to easily attach / detach the wheel 18 to improve the exchange workability. In addition, since the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d detect the deformation of the fastening portion 76, the strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, 28a to It is possible to detect with high accuracy without fear of damage to 28d.

また、実施例6のタイヤ作用力検出装置では、締結部76として、センサプレート71に、ホイール18が締結されるホイール締結部74と、センサプレート71の取付部71aとホイール締結部74とを連結する連結部75を設け、この連結部75に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着している。従って、ハブ13にセンサプレート71を固定し、連結部75を介してホイール締結部74を連結し、このホイール締結部74にホイール18を着脱可能とすると共に、連結部75に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを装着することで、ホイール18側を変更することなく、タイヤ作用力検出装置を構成することができ、搭載性を向上することができる。   Further, in the tire acting force detection device of the sixth embodiment, as the fastening portion 76, the wheel fastening portion 74 to which the wheel 18 is fastened to the sensor plate 71, the attachment portion 71 a of the sensor plate 71, and the wheel fastening portion 74 are coupled. The connecting portion 75 is provided, and strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are attached to the connecting portion 75. Therefore, the sensor plate 71 is fixed to the hub 13, the wheel fastening portion 74 is connected via the connecting portion 75, the wheel 18 can be attached to and detached from the wheel fastening portion 74, and the strain gauges 25 a to 25 d are connected to the connecting portion 75. , 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d, the tire acting force detection device can be configured without changing the wheel 18 side, and the mountability can be improved.

また、実施例6のタイヤ作用力検出装置では、連結部75として、径方向に沿った4つの梁73a,73b,73c,73dを設け、この各梁73a,73b,73c,73dの外周面に歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dを周方向に沿って複数装着している。従って、簡単な構成でタイヤ19に作用する応力を検出することができ、装置の小型軽量化並びに低コスト化を可能とすることができ、また、各梁73a,73b,73c,73dの長さを長くすることができることから、変形量を十分に確保することで、センサ感度を上げて検出軽度を向上することができる。   Further, in the tire acting force detection device of the sixth embodiment, four beams 73a, 73b, 73c, 73d along the radial direction are provided as the connecting portion 75, and the outer circumferential surfaces of the beams 73a, 73b, 73c, 73d are provided. A plurality of strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, and 28a to 28d are attached along the circumferential direction. Therefore, the stress acting on the tire 19 can be detected with a simple configuration, the apparatus can be reduced in size and weight, and the cost can be reduced, and the lengths of the beams 73a, 73b, 73c, and 73d can be reduced. Therefore, it is possible to increase the sensor sensitivity and improve the detection lightness by securing a sufficient amount of deformation.

なお、上述した各実施例では、検出部を構成するセンサとして、16個の歪ゲージ25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28dまたは8個の66a〜66hを設けたが、検出するタイヤ作用力の種類、精度、搭載性に応じてその数は適宜設定すればよい。   In each of the above-described embodiments, 16 strain gauges 25a to 25d, 26a to 26d, 27a to 27d, 28a to 28d, or 8 66a to 66h are provided as sensors constituting the detection unit. The number may be set as appropriate according to the type, accuracy, and mountability of the tire acting force.

以上のように、本発明に係るタイヤ作用力検出装置は、ハブ側に検出部を設けることで、小型軽量化を図ると共に高精度な検出を可能とするものであり、いずれの種類の車両に用いても好適である。   As described above, the tire acting force detection device according to the present invention is provided with a detection unit on the hub side, thereby enabling reduction in size and weight and high-precision detection. It is also suitable to use.

本発明の実施例1に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wheel showing the tire action force detection apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 実施例1のタイヤ作用力検出装置におけるセンサの装着位置を表す図1のII−II断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 実施例1のタイヤ作用力検出装置における連結部へのセンサの装着状態を表す斜視図である。It is a perspective view showing the mounting state of the sensor to the connection part in the tire acting force detection apparatus of Example 1. FIG. センサによる計測位置に対するセンサ出力を表すグラフである。It is a graph showing the sensor output with respect to the measurement position by a sensor. 本発明の実施例2に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wheel showing the tire action force detection apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wheel showing the tire action force detection apparatus which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wheel showing the tire action force detection apparatus which concerns on Example 4 of this invention. 図7のVIII−VIII断面図である。It is VIII-VIII sectional drawing of FIG. 本発明の実施例5に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wheel showing the tire action force detection apparatus which concerns on Example 5 of this invention. 図9のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of FIG. 本発明の実施例6に係るタイヤ作用力検出装置を表す車輪の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wheel showing the tire action force detection apparatus which concerns on Example 6 of this invention. 図11のXII−XII断面図である。It is XII-XII sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11 アップライト
13 ハブ
14 ブレーキロータ
16a,16b,16c,16d,41a,41b,41c,41d,53a,53b,53c,53d,73a,73b,73c,73d 梁
17,42,54,64,74 ホイール締結部
18 ホイール
19 タイヤ
23,43,55,75 連結部
24,44,56,65,76 締結部
25a〜25d,26a〜26d,27a〜27d,28a〜28d,66a〜66h 歪ゲージ(検出部)
29 受信アンテナ
30 送信部
32 電子制御ユニット
33 受信演算部
34 位置センサ
51,61,71 センサプレート
63 連結筒(連結部)
11 Upright 13 Hub 14 Brake rotor 16a, 16b, 16c, 16d, 41a, 41b, 41c, 41d, 53a, 53b, 53c, 53d, 73a, 73b, 73c, 73d Beam 17, 42, 54, 64, 74 Wheel Fastening part 18 Wheel 19 Tire 23, 43, 55, 75 Connecting part 24, 44, 56, 65, 76 Fastening part 25a-25d, 26a-26d, 27a-27d, 28a-28d, 66a-66h Strain gauge (detection part) )
DESCRIPTION OF SYMBOLS 29 Reception antenna 30 Transmission part 32 Electronic control unit 33 Reception calculating part 34 Position sensor 51, 61, 71 Sensor plate 63 Connection pipe | tube (connection part)

Claims (7)

車軸周りに回転自在に支持されるハブにホイールが装着され、該ホイールにタイヤが装着され、該タイヤへ作用するタイヤ作用力を検出するタイヤ作用力検出装置において、
前記ハブ側に設けられて前記ホイールを着脱可能に締結する締結部と、
前記締結部の変形を検出する検出部と、
該検出部が検出した前記締結部の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する演算部と、
を具え、
前記締結部は、前記ホイールが締結されるホイール締結部と、前記ハブと前記ホイール締結部とを連結する連結部とを有し、
前記連結部は、前記車軸方向に沿った4つ以上の梁を有し、この各梁の外周面に前記検出部が周方向に沿って複数装着されることを特徴とするタイヤ作用力検出装置。
In a tire acting force detection device for detecting a tire acting force acting on a tire, wherein a wheel is attached to a hub supported rotatably around an axle, and a tire is attached to the wheel.
A fastening portion that is provided on the hub side and detachably fastens the wheel;
A detection unit for detecting deformation of the fastening portion;
A calculation unit that calculates the tire acting force based on the deformation of the fastening portion detected by the detection unit;
With
The fastening portion has a wheel fastening portion to which the wheel is fastened, and a connecting portion for connecting the hub and the wheel fastening portion,
The connecting portion has four or more beams along the axle direction, and a plurality of detection portions are mounted along the circumferential direction on the outer peripheral surface of each beam. .
車軸周りに回転自在に支持されるハブにホイールが装着され、該ホイールにタイヤが装着され、該タイヤへ作用するタイヤ作用力を検出するタイヤ作用力検出装置において、
前記ハブ側に設けられて前記ホイールを着脱可能に締結する締結部と、
前記締結部の変形を検出する検出部と、
該検出部が検出した前記締結部の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する演算部と、
を具え、
前記締結部は、前記ホイールが締結されるホイール締結部と、前記ハブと前記ホイール締結部とを連結する連結部とを有し、
前記連結部は、前記車軸方向に沿って円筒形状をなし、外周面または内周面に前記検出部が周方向に沿って複数装着されることを特徴とするタイヤ作用力検出装置。
In a tire acting force detection device for detecting a tire acting force acting on a tire, wherein a wheel is attached to a hub supported rotatably around an axle, and a tire is attached to the wheel.
A fastening portion that is provided on the hub side and detachably fastens the wheel;
A detection unit for detecting deformation of the fastening portion;
A calculation unit that calculates the tire acting force based on the deformation of the fastening portion detected by the detection unit;
With
The fastening portion has a wheel fastening portion to which the wheel is fastened, and a connecting portion for connecting the hub and the wheel fastening portion,
The connecting portion has a cylindrical shape along the axle direction, and a plurality of detection portions are mounted on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface along the circumferential direction.
車軸周りに回転自在に支持されるハブにホイールが装着され、該ホイールにタイヤが装着され、該タイヤへ作用するタイヤ作用力を検出するタイヤ作用力検出装置において、
前記ハブ側に設けられて前記ホイールを着脱可能に締結する締結部と、
前記締結部の変形を検出する検出部と、
該検出部が検出した前記締結部の変形に基づいてタイヤ作用力を演算する演算部と、
を具え、
前記締結部は、前記ホイールが締結されるホイール締結部と、前記ハブと前記ホイール締結部とを連結する連結部とを有し、
前記連結部は、前記車軸方向に交差する径方向に沿った4つ以上の梁を有し、この各梁の外周面に前記検出部が周方向に沿って複数装着されることを特徴とするタイヤ作用力検出装置。
In a tire acting force detection device for detecting a tire acting force acting on a tire, wherein a wheel is attached to a hub supported rotatably around an axle, and a tire is attached to the wheel.
A fastening portion that is provided on the hub side and detachably fastens the wheel;
A detection unit for detecting deformation of the fastening portion;
A calculation unit that calculates the tire acting force based on the deformation of the fastening portion detected by the detection unit;
With
The fastening portion has a wheel fastening portion to which the wheel is fastened, and a connecting portion for connecting the hub and the wheel fastening portion,
The connecting portion has four or more beams along a radial direction intersecting the axle direction, and a plurality of the detecting portions are mounted on the outer peripheral surface of each beam along the circumferential direction. Tire force detection device.
前記検出部は、歪ゲージであり、圧縮応力及び引張応力を検出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載のタイヤ作用力検出装置。   4. The tire acting force detection device according to claim 1, wherein the detection unit is a strain gauge and detects a compressive stress and a tensile stress. 5. 前記検出部は、圧電素子であり、圧縮応力及び引張応力を検出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載のタイヤ作用力検出装置。   4. The tire acting force detection device according to claim 1, wherein the detection unit is a piezoelectric element and detects a compressive stress and a tensile stress. 5. 前記演算部は、車両前後方向の荷重、車両左右方向の荷重、車両上下方向の荷重と、車両ロール方向のモーメント、車両ピッチ方向のモーメント、車両ヨー方向のモーメントを演算可能であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載のタイヤ作用力検出装置。   The calculation unit can calculate a vehicle longitudinal load, a vehicle left-right load, a vehicle vertical load, a vehicle roll direction moment, a vehicle pitch direction moment, and a vehicle yaw direction moment. The tire acting force detection device according to any one of claims 1 to 5. 前記検出部と前記演算部との間で検出結果の送受信を行う送受信部が設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載のタイヤ作用力検出装置。   The tire acting force detection device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a transmission / reception unit that transmits and receives a detection result between the detection unit and the calculation unit.
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