JP2010151676A - Tire acting force detection device - Google Patents
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Abstract
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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、F0は、較正荷重(較正モーメント)である。
P=AF0
Subsequently, the
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=((F0F0 t)−1F0 tPt)t
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=(AtAt)−1AtP
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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. .
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.
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.
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