JP4072688B2 - タイヤ作用力検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のタイヤに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関する。

この種のタイヤ作用力検出装置の一つとして、ホイールの外周にタイヤが装着された車輪と、前記ホイールが同軸に装着されることによって前記車輪を一体的に回転可能に保持する保持体（例えば、ハブ）を備えた車両に搭載されて、前記タイヤから前記保持体に至る荷重伝達系に設けられて前記タイヤ作用力を検出する検出器が、前記車輪と前記保持体間にて荷重伝達方向（車軸の回転方向、軸方向または径方向）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を備えているものがあり、例えば、下記特許文献１に示されている。
特開２００３−１４５６３号公報

上記した特許文献１に記載されているタイヤ作用力検出装置では、ホイール側回転体と保持体側回転体が、これらの相対変位時に弾性変形可能な連結体を用いて、機械的に連結されている。また、上記した弾性変形可能な連結体には、保持体側回転体に対するホイール側回転体の中立状態から一方への相対変位に基づく前記連結体の一方への弾性変形により歪んで一方への伝達荷重を電気信号に変換して出力する一方の検出素子（歪みゲージ）と、保持体側回転体に対するホイール側回転体の中立状態から他方への相対変位に基づく前記連結体の他方への弾性変形により歪んで他方への伝達荷重を電気信号に変換して出力する他方の検出素子（歪みゲージ）がそれぞれ一体的に組付けられている。

上記した特許文献１の構成では、前記連結体が何れの方向に弾性変形しても、一方の検出素子と他方の検出素子にそれぞれ歪が生じて、両検出素子がそれぞれ出力するようになるため、両検出素子間で出力が互いに影響（相互干渉）して、各検出素子のゼロ点出力（歪みゲージでは歪が生じていない状態での出力、すなわち無荷重出力）を精度よく検知することができない。また、ホイール側回転体と保持体側回転体間にて荷重伝達が無い状態（無負荷状態）でも、例えば、雰囲気温度の変化に伴って前記連結体が熱変形するおそれがあって、その熱変形に伴って各検出素子の出力が変動するおそれがあり、無負荷状態を精度よく検知することができない。

本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、その目的の一つは、検出器が備える各検出素子の出力が相互干渉しない構成とすることにある。また、本発明の他の目的は、検出器が備える各検出素子のゼロ点出力（無荷重出力）を精度よく検知することが可能なタイヤ作用力検出装置を提供することにある。また、本発明のその他の目的は、無負荷状態での各検出素子の出力を安定させることにある。

上記した目的を達成するために、本発明によるタイヤ作用力検出装置では、車輪のタイヤから車輪を一体的に回転可能に保持する保持体に至る荷重伝達系に設けられてタイヤ作用力を検出する検出器が、前記車輪と前記保持体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を備えるとともに、前記保持体側回転体に対する前記ホイール側回転体の中立状態から一方への相対変位に基づいて前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体との係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力する第１の検出素子と、前記保持体側回転体に対する前記ホイール側回転体の中立状態から他方への相対変位に基づいて前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体との係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力する第２の検出素子を備えていて、これら各検出素子は何れか一方の検出素子が前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体との係合によって何れか一方の伝達荷重を受けて出力しているときに何れか他方の検出素子が前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体から離間可能に配置されており、かつ、前記保持体側回転体および前記ホイール側回転体とこれら間をシールするシール部材によって密封空間が形成されていて、この密封空間に前記両検出素子が収容されており、前記シール部材は、前記保持体側回転体に対して前記ホイール側回転体を中立状態に復帰させる中立復帰手段を兼用していることを特徴とするものである。

このタイヤ作用力検出装置においては、各検出素子が保持体側回転体またはホイール側回転体との係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力するものであり、かつ、何れか一方の検出素子が保持体側回転体またはホイール側回転体との係合によって何れか一方の伝達荷重を受けて出力しているときに何れか他方の検出素子が保持体側回転体またはホイール側回転体から離間可能に配置されている。このため、タイヤから保持体に至る荷重伝達系において荷重が伝達されているときに、両検出素子間で出力が相互干渉しない状態、すなわち、何れか一方の検出素子からの出力は変動するものの、何れか他方の検出素子からの出力は略一定で変動しない状態を得ることが可能である。
また、前記保持体側回転体および前記ホイール側回転体とこれら間をシールするシール部材によって密封空間が形成されていて、この密封空間に前記両検出素子が収容されている。このため、両検出素子を水や異物から保護することが可能である。また、前記シール部材は、前記保持体側回転体に対して前記ホイール側回転体を中立状態に復帰させる中立復帰手段を兼用している。このため、無負荷状態においてホイール側回転体を保持体側回転体に対して中立状態に復帰させることが可能であり、両検出素子が保持体側回転体またはホイール側回転体から伝達荷重を受けない状態を的確に得ることが可能であるとともに、シール性と中立性をシール部材だけで成立させることが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記両検出素子を前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体から同時に離間させるクリアランスが前記両検出素子と前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体間に設定されていることも可能である。この場合には、当該荷重伝達系の無負荷状態にて、例えば、雰囲気温度の変化に伴って前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体が熱変形しても、前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体が両検出素子に係合しない状態を得ることが可能であり、両検出素子の出力が略一定で変動しない状態を得ることが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記検出器から電気信号を供給される演算器は、前記各検出素子の荷重状態を判定する荷重状態判定手段を備えていることも可能である。この場合には、タイヤから保持体に至る荷重伝達系において荷重が伝達されているときに、演算器の荷重状態判定手段により、出力が略一定で変動しない検出素子を判別して、同検出素子のゼロ点出力（無荷重出力）を精度よく検知することが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記演算器は、前記各検出素子の無荷重状態を判定する無荷重状態判定手段を備えていることも可能である。この場合には、両検出素子が保持体側回転体またはホイール側回転体から伝達荷重を受けない状態（無負荷状態）をそのときの両検出素子からの出力（略一定で変動しない出力）に基づいて演算器の無荷重状態判定手段が判別するため、無負荷状態を精度よく検知することが可能である。

また、本発明の実施に際して、車輪におけるホイールのディスク部とリム部を所定量相対変位可能に構成して、前記ディスク部を前記保持体側回転体とし、前記リム部を前記ホイール側回転体とすることも可能である。この場合には、当該タイヤ作用力検出装置の検出器を車輪に組付けてコンパクトに構成することが可能である。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明の第１実施形態を示していて、この実施形態のタイヤ作用力検出装置は、各車輪１０側に組付けられる検出器Ａと、車体側に組付けられる演算器Ｂ（図３参照）とを含むように構成されており、複数の車輪１０を備えるとともに各車輪１０を一体的に回転可能に保持する保持体としてのハブ２０を備えた車両に搭載されて使用される。

各車輪１０は、それ自体周知のものであり、金属製のホイール１１の外周にゴム製のタイヤ（図６に示した第２実施形態で仮想線にて示したタイヤ１２参照）が装着されて構成されており、図１にて示したように、ホイール１１にてハブ２０に検出器Ａを介して同軸でトルク伝達可能に装着されている。

各検出器Ａは、タイヤ１２からハブ２０に至る荷重伝達系に設けられてタイヤ１２に作用するタイヤ作用力（回転駆動力または回転制動力）を検出するものであり、図２に示すように、ハブ２０とホイール１１間にて着脱可能に装着されていて、ハブ２０とホイール１１との間における回転力の伝達を担う状態で車両に搭載されている。

また、各検出器Ａは、ハブ２０とホイール１１間にて回転方向に所定量相対変位可能な保持体側回転体３１とホイール側回転体３２を備えるとともに、正方向の荷重伝達時（ホイール側回転体３２が保持体側回転体３１に対して図２の時計方向に相対回転してトルクを伝達するとき）に動作する４個の第１検出素子Ｓ１と、逆方向の荷重伝達時に動作する４個の第２検出素子Ｓ２を備えている。

保持体側回転体３１は、二部材３１ａ，３１ｂで構成されていて、内部に十字形の空間Ｒを有しており、周方向にて等間隔に形成した４個の取付孔３１ｃに挿通される４本のボルト（図示省略）を用いてハブ２０に一体的かつ脱着可能に組付けられる。なお、ホイール側部材３１ｂには、図２に示したように、空間Ｒと大気を連通させる連通孔３８が形成されていて、この連通孔３８には空間Ｒから大気への流れを許容し逆流を阻止するチェック弁３９が介装されている。

ホイール側回転体３２は、保持体側回転体３１の空間Ｒにて一対の軸受３３ａ，３３ｂ介して回転可能かつ径方向および軸方向に移動不能に支持された円筒部３２ａと、この円筒部３２ａの外周から径外方に向けて十字状に延びる４本のアーム部３２ｂと、これら各アーム部３２ｂの先端部分からホイール１１に向けて軸方向に延びる４個の軸部３２ｃを有していて、各軸部３２ｃの先端小径部に形成したねじ３２ｃ１にはナット（図示省略）を用いてホイール１１が一体的かつ脱着可能に組付けられる。

各軸部３２ｃは、保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂに設けた通孔３１ｄを環状のシール部材３４を介して貫通していて、通孔３１ｄ内にて回転方向に所定量相対変位可能である。各シール部材３４は、通孔３１ｄに組付けられていて、弾性変形可能であり、保持体側回転体３１とホイール側回転体３２間をシールして保持体側回転体３１の空間Ｒを密封空間とする機能を有するとともに、保持体側回転体３１に対してホイール側回転体３２を回転方向の中立状態に復帰させる中立復帰手段としての機能を有している。

各第１検出素子Ｓ１は、ホイール側回転体３２における各アーム部３２ｂの回転方向一側に組付けられていて、保持体側回転体３１に対するホイール側回転体３２の中立状態から一方への相対回転変位に基づいて保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂとの係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力するものであり、その出力は検出器本体３５に伝わるように結線されている。なお、結線のための挿通孔が各アーム部３２ｂと円筒部３２ａに設けられている。

各第２検出素子Ｓ２は、ホイール側回転体３２における各アーム部３２ｂの回転方向他側に組付けられていて、保持体側回転体３１に対するホイール側回転体３２の中立状態から他方への相対回転変位に基づいて保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂとの係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力するものであり、その出力は検出器本体３５に伝わるように結線されている。なお、結線のための挿通孔が各アーム部３２ｂと円筒部３２ａに設けられている。

検出器本体３５は、図３にブロック図で概念的に示したように、信号処理回路３５ａ、送信器３５ｂ、電源３５ｃ等を含んでいて、ホイール側回転体３２の円筒部３２ａ内に組付けられていて、円筒部３２ａ内にて移動しないように樹脂（図示省略）を用いて固定されている。信号処理回路３５ａは、各検出素子Ｓ１，Ｓ２からの出力（電気信号）を４個の第１検出素子Ｓ１の平均出力Ｖ１と４個の第２検出素子Ｓ２の平均出力Ｖ２に演算処理した後に送信器３５ｂに供給するものである。送信器３５ｂは、その供給された各検出素子Ｓ１，Ｓ２からの平均出力Ｖ１，Ｖ２を電波として演算器Ｂの受信器４１に送信するものである。電源３５ｃは、各検出素子Ｓ１，Ｓ２、信号処理回路３５ａ、送信器３５ｂ等の作動に必要な電力を供給するものである。

一方、演算器Ｂは、図３にブロック図で概念的に示したように、受信器４１、信号処理装置４２等を含んでいて、車体側に組付けられており、車両制御装置Ｃに接続されている。受信器４１は、送信器３５ｂから受信した平均出力Ｖ１，Ｖ２を信号処理装置４２に供給するものである。車両走行時におけるトルクＴの変動と、そのときの上記した各平均出力Ｖ１，Ｖ２の変動は、図４に示すとおりであり、各平均出力Ｖ１，Ｖ２の最小値Ｖ１ｏ，Ｖ２ｏがゼロ点出力（各検出素子Ｓ１，Ｓ２が伝達荷重を受けていないときの出力、すなわち無荷重出力）である。

信号処理装置４２は、図５のフローチャートに対応したプログラムを所定の微小な演算周期毎に繰り返し実行するマイクロコンピュータを備えていて、受信器４１からの平均出力Ｖ１，Ｖ２に基づいて演算処理された種々な出力を車両制御装置Ｃに供給するものである。車両制御装置Ｃは、車両の状態を制御するアクチュエータ（図示しない）と、そのアクチュエータを駆動するとともにその駆動状態を制御するコントローラ（図示しない）とを含むように構成されている。

上記のように構成したこの第１実施形態のタイヤ作用力検出装置においては、当該車両のイグニッションスイッチ（図示省略）がＯＮとされている状態のとき、信号処理装置４２のマイクロコンピュータが図５のフローチャートに対応したプログラムを所定の微小な演算周期毎に繰り返し実行して、受信器４１からの平均出力Ｖ１，Ｖ２に基づいて車両制御装置Ｃにて必要な種々な出力を演算し、これを信号処理装置４２内に記憶するとともに車両制御装置Ｃに供給する。

信号処理装置４２のマイクロコンピュータは、図５のステップ１０１にて処理を開始し、ステップ１０２にて各検出素子Ｓ１の平均出力Ｖ１が第１設定値α１より大きいか否かを判定し、ステップ１０３，１０４にて各検出素子Ｓ２の平均出力Ｖ２が第２設定値α２より大きいか否かを判定する。上記した第１設定値α１は、正方向の荷重伝達時に得られる平均出力Ｖ１の最小値Ｖ１ｏより所定量大きい閾値であり、また第２設定値α２は、逆方向の荷重伝達時に得られる平均出力Ｖ２の最小値Ｖ２ｏより所定量大きい閾値である。

このため、各検出素子Ｓ１，Ｓ２が正常であって、車両走行時において平均出力Ｖ１が閾値α１より大きい正方向の荷重伝達時（図４における「Ｖ２の０点補正領域」参照）には、ステップ１０２にて「Ｙｅｓ」と判定されるとともにステップ１０３にて「Ｎｏ」と判定されてステップ１０５，１０６が実行される。ステップ１０５では、タイヤに作用している正方向のタイヤ作用力が平均出力Ｖ１に基づいて演算されて車両制御装置Ｃに出力され、ステップ１０６では、平均出力Ｖ２に基づいて各検出素子Ｓ２のゼロ点出力Ｖ２ｏが補正されて記憶される。

また、各検出素子Ｓ１，Ｓ２が正常であって、車両走行時において平均出力Ｖ２が閾値α２より大きい逆方向の荷重伝達時（図４における「Ｖ１の０点補正領域」参照）には、ステップ１０２にて「Ｎｏ」と判定されるとともにステップ１０４にて「Ｙｅｓ」と判定されてステップ１０７，１０８が実行される。ステップ１０７では、タイヤに作用している逆方向のタイヤ作用力が平均出力Ｖ２に基づいて演算されて車両制御装置Ｃに出力され、ステップ１０８では、平均出力Ｖ１に基づいて各検出素子Ｓ１のゼロ点出力Ｖ１ｏが補正されて記憶される。

また、各検出素子Ｓ１，Ｓ２が正常であって、車両走行時において平均出力Ｖ１が閾値α１以下であり、かつ平均出力Ｖ２が閾値α２以下であるとき、ステップ１０２にて「Ｎｏ」と判定され、ステップ１０４にて「Ｎｏ」と判定されてステップ１０９，１１０，１１１が実行される。ステップ１０９では、平均出力Ｖ１がゼロ点出力Ｖ１ｏに等しいか否かが判定され、ステップ１１０では、平均出力Ｖ２がゼロ点出力Ｖ２ｏに等しいか否かが判定される。このため、平均出力Ｖ１がゼロ点出力Ｖ１ｏに等しく、平均出力Ｖ２がゼロ点出力Ｖ２ｏに等しい場合には、ステップ１０９とステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定されてステップ１１１が実行される。ステップ１１１では、タイヤに何れの方向にもタイヤ作用力が作用していないことを表す無負荷状態信号が車両制御装置Ｃに出力される。

なお、ステップ１０２にて「Ｙｅｓ」と判定されるとともにステップ１０３にて「Ｙｅｓ」と判定される場合は、各検出素子Ｓ１，Ｓ２が異常である場合であるため、ステップ１１２にて各検出素子Ｓ１，Ｓ２が異常であることを表すセンサ異常信号が車両制御装置Ｃに出力される。

ところで、上記した第１実施形態のタイヤ作用力検出装置においては、各検出素子Ｓ１，Ｓ２が保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂとの係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力するものであり、かつ、何れか一方の検出素子Ｓ１またはＳ２が保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂとの係合によって何れか一方の伝達荷重を受けて出力しているときに何れか他方の検出素子Ｓ２またはＳ１が保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂから離間可能に配置されている。

このため、タイヤからハブ２０に至る荷重伝達系において荷重が伝達されているときに、両検出素子Ｓ１，Ｓ２間で出力（Ｖ１，Ｖ２）が相互干渉しない状態、すなわち、何れか一方の検出素子Ｓ１またはＳ２からの出力Ｖ１またはＶ２は変動するものの、何れか他方の検出素子Ｓ２またはＳ１からの出力Ｖ２またはＶ１は略一定で変動しない状態（図４参照）を得ることが可能である。

また、このタイヤ作用力検出装置においては、図１に示したように、両検出素子Ｓ１，Ｓ２を保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂから同時に離間させるクリアランスｄが、両検出素子Ｓ１，Ｓ２と保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂ間に設定されている。このため、当該荷重伝達系の無負荷状態にて、例えば、雰囲気温度の変化に伴って保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂやホイール側回転体３２の各アーム部３２ｂが熱変形しても、保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂが両検出素子Ｓ１，Ｓ２に係合しない状態を得ることが可能であり、両検出素子Ｓ１，Ｓ２の出力Ｖ１，Ｖ２が略一定（Ｖ１ｏ，Ｖ２ｏ）で変動しない状態を得ることが可能である。

また、このタイヤ作用力検出装置においては、車体側に組付けられて検出器Ａから電気信号を供給される演算器Ｂが、各検出素子Ｓ１，Ｓ２の荷重状態を判定する荷重状態判定手段（図５のステップ１０２，１０３と１０２，１０４参照）を備えている。このため、タイヤからハブ２０に至る荷重伝達系において荷重が伝達されているときに、演算器Ｂの荷重状態判定手段により、出力（Ｖ２またはＶ１）が略一定で変動しない検出素子Ｓ２またはＳ１を判別して、同検出素子Ｓ２またはＳ１のゼロ点出力（無荷重出力）を精度よく検知することが可能であり、これに基づいて各検出素子Ｓ１，Ｓ２のゼロ点出力Ｖ１ｏ，Ｖ２ｏを精度よく補正することが可能である。

また、このタイヤ作用力検出装置においては、演算器Ｂが各検出素子Ｓ１，Ｓ２の無荷重状態を判定する無荷重状態判定手段（図５のステップ１０２，１０４，１０９，１１０，１１１）を備えている。このため、両検出素子Ｓ１，Ｓ２が保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂから伝達荷重を受けない状態（無負荷状態）をそのときの両検出素子Ｓ１，Ｓ２からの出力（略一定で変動しない出力Ｖ１ｏ，Ｖ２ｏ）に基づいて判別することができて、無負荷状態を精度よく検知することが可能である。

また、このタイヤ作用力検出装置においては、保持体側回転体３１に対してホイール側回転体３２を中立状態に復帰させるシール部材３４が設けてある。このため、無負荷状態においてホイール側回転体３２を保持体側回転体３１に対して中立状態に復帰させることが可能であり、両検出素子Ｓ１，Ｓ２が保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂから伝達荷重を受けない状態を的確に得ることが可能である。

また、このタイヤ作用力検出装置においては、保持体側回転体３１およびホイール側回転体３２とこれら間をシールするシール部材３４によって密封空間Ｒが形成されていて、この密封空間Ｒに両検出素子Ｓ１，Ｓ２が収容されている。このため、両検出素子Ｓ１，Ｓ２を水や異物から保護することが可能である。また、シール部材３４は、保持体側回転体３１に対してホイール側回転体３２を中立状態に復帰させる中立復帰手段を兼用しているため、シール性と中立性をシール部材３４だけで成立させることが可能である。

上記した第１実施形態においては、図２に示したように、車輪１０とハブ２０間に検出器Ａを設けて実施したが、図６および図７に示した第２実施形態のように、車輪１０におけるホイール１１のディスク部１１ａとリム部１１ｂ間に検出器Ａａを設けて実施することも可能である。この第２実施形態においては、ホイール１１のディスク部１１ａとリム部１１ｂを所定量相対変位可能に構成して、ディスク部１１ａを保持体側回転体とし、リム部１１ｂをホイール側回転体とする。また、リム部１１ｂに両検出素子Ｓ１，Ｓ２や検出器本体３５を組付けて実施する。

なお、図６および図７に示した第２実施形態においては、ホイール１１のディスク部１１ａとリム部１１ｂを所定量相対変位可能に構成（二部材に分断）して、ディスク部１１ａを保持体側回転体とし、リム部１１ｂをホイール側回転体として実施したが、例えば、ホイールのハブ部とディスク部およびリム部を所定量相対変位可能に構成して、ハブ部を保持体側回転体とし、ディスク部およびリム部をホイール側回転体として実施することも可能であり、保持体側回転体とホイール側回転体とに分断する箇所は適宜変更可能である。

また、上記した各実施形態においては、中立状態において、両検出素子Ｓ１，Ｓ２と保持体側回転体３１のホイール側部材３１ｂ間、または両検出素子Ｓ１，Ｓ２とホイール１１のディスク部１１ａ間に、クリアランスｄが設定されるようにして実施したが、図８に示した第３実施形態のように、両検出素子Ｓ１，Ｓ２とホイール１１のディスク部１１ａ間に、剛性の低い弾性部材３６を介在させて実施することも可能である。

また、上記した各実施形態においては、各検出素子Ｓ１，Ｓ２の平均出力Ｖ１，Ｖ２を検出器本体３５の信号処理回路３５ａにて演算するようにして実施したが、各検出素子Ｓ１，Ｓ２の平均出力Ｖ１，Ｖ２を演算器Ｂの信号処理装置４２にて演算するようにして実施することも可能である。この場合には、図５に示したステップ１０２の実行前に各検出素子Ｓ１，Ｓ２の平均出力Ｖ１，Ｖ２を演算する。

また、上記した各実施形態においては、車輪１０とハブ２０間にて伝達される荷重が車軸の回転方向すなわちトルク（回転力）である場合について説明したが、車輪１０とハブ２０間にて伝達される荷重が車軸の軸方向または径方向である場合においても本発明は上記各実施形態と同様にまたは適宜変更して実施可能である。

本発明によるタイヤ作用力検出装置における検出器の第１実施形態を示した側面図である。 図１に示した検出器の２−２線に沿った断面図である。 図１および図２に示した検出器を含む本発明によるタイヤ作用力検出装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。 車両走行時において図１および図２に示した検出器から得られる両平均出力とトルクの関係を示すグラフである。 図３に示した信号処理装置のマイクロコンピュータが実行するプログラムのフローチャートである。 本発明によるタイヤ作用力検出装置の検出器を車輪のホイールに適用した第２実施形態を示した側面図である。 図６に示した第２実施形態の要部拡大部分破断側面図である。 本発明によるタイヤ作用力検出装置の第３実施形態を示した図７相当の要部拡大部分破断側面図である。

符号の説明

１０…車輪、１１…ホイール、１１ａ…ディスク部、１１ｂ…リム部、１２…タイヤ、２０…ハブ（保持体）、３１…保持体側回転体、３１ｂ…ホイール側部材、３２…ホイール側回転体、３３ａ，３３ｂ…軸受、３４…シール部材、３５…検出器本体、Ｓ１…第１の検出素子、Ｓ２…第２の検出素子、Ａ…検出器、Ｂ…演算器

Claims (5)

1. ホイールの外周にタイヤが装着された車輪と、前記ホイールが同軸に装着されることによって前記車輪を一体的に回転可能に保持する保持体を備えた車両に搭載され、前記タイヤに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であって、前記タイヤから前記保持体に至る荷重伝達系に設けられて前記タイヤ作用力を検出する検出器は、前記車輪と前記保持体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を備えるとともに、前記保持体側回転体に対する前記ホイール側回転体の中立状態から一方への相対変位に基づいて前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体との係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力する第１の検出素子と、前記保持体側回転体に対する前記ホイール側回転体の中立状態から他方への相対変位に基づいて前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体との係合によって受ける伝達荷重を電気信号に変換して出力する第２の検出素子を備えていて、これら各検出素子は何れか一方の検出素子が前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体との係合によって何れか一方の伝達荷重を受けて出力しているときに何れか他方の検出素子が前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体から離間可能に配置されており、かつ、前記保持体側回転体および前記ホイール側回転体とこれら間をシールするシール部材によって密封空間が形成されていて、この密封空間に前記両検出素子が収容されており、前記シール部材は、前記保持体側回転体に対して前記ホイール側回転体を中立状態に復帰させる中立復帰手段を兼用していることを特徴とするタイヤ作用力検出装置。
2. 請求項１に記載のタイヤ作用力検出装置において、前記両検出素子を前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体から同時に離間させるクリアランスが前記両検出素子と前記保持体側回転体または前記ホイール側回転体間に設定されていることを特徴とするタイヤ作用力検出装置。
3. 請求項１または２に記載のタイヤ作用力検出装置において、前記検出器から電気信号を供給される演算器は、前記各検出素子の荷重状態を判定する荷重状態判定手段を備えていることを特徴とするタイヤ作用力検出装置。
4. 請求項３に記載のタイヤ作用力検出装置において、前記演算器は、前記各検出素子の無荷重状態を判定する無荷重状態判定手段を備えていることを特徴とするタイヤ作用力検出装置。
5. 請求項１〜４の何れか一つに記載のタイヤ作用力検出装置において、前記ホイールのディスク部とリム部を所定量相対変位可能に構成して、前記ディスク部を前記保持体側回転体とし、前記リム部を前記ホイール側回転体としたことを特徴とするタイヤ作用力検出装置。

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