KR20070021982A - 센서 부착 허브 유닛 - Google Patents

Abstract

센서 부착 허브 유닛은 차체측 궤도 부재(3), 차륜측 궤도 부재(4) 및 2열의 전동체(5)를 갖는 허브 유닛(1)과, 센서 장치(2)를 구비하고 있다. 센서 장치(2)는 역자왜 효과를 검지하는 자왜 센서(8)를 갖고, 자왜 센서(8)는 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17)의 최상부에서의 인장 왜곡을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재(3)에 부착되어 있다. 자왜 센서(8)의 출력으로부터 타이어 접지 하중 및 회전 속도가 검출된다.

Description

센서 부착 허브 유닛{HUB UNIT WITH SENSOR}

본 발명은 자동차를 구성하는 허브 유닛과 자동차의 각종 정보를 검출하는 센서 장치가 일체화된 센서 부착 허브 유닛에 관한 것이다.

자동차에 있어서는, 그 제어를 행하기 위해 여러 가지의 정보가 필요하기 때문에, 차체측에 고정되는 차체측 궤도 부재, 차륜이 부착되는 차륜측 궤도 부재 및 양 부재 사이에 배치된 2열의 전동체를 갖는 허브 유닛에, 센서 장치를 설치하는 것이 제안되어 있다. 예컨대, 특허 문헌 1(일본 특허 공개 평성 제3-209016호 공보)에는 차체측 궤도 부재의 내부 단면에 환형의 지지 부재를 부착하고, 이 환형 지지 부재에 왜곡 센서를 부착한 센서 부착 허브 유닛이 개시되어 있다.

최근, 자동차의 제어 수단으로서, ABS 제어(안티-록 브레이크 시스템)에 덧붙여, 발진시나 가속시에 구동륜을 스핀시키지 않는 구동력 제어나 코너링시 사이드 슬립을 억제하는 제동력 제어 등이 실시되고 있지만, 보다 정밀하게 제어를 행하기 위해, 이들의 제어에 유효하게 사용할 수 있는 데이터의 검출이 중요해지고 있다. 이러한 실정을 감안하여, 본 발명자들은 타이어(차륜)에 관한 접지 하중을 정밀하게 측정하여, 차량 제어의 향상을 도모한다는 과제를 창출하였다.

이것에 대하여, 특허 문헌 1의 센서 부착 허브 유닛에서는, 환형 지지 부재 의 왜곡을 측정하는 것이기 때문에, 이 왜곡으로부터 타이어 접지 하중을 구하는 경우에, 오차가 커지며 왜곡 센서의 측정치로부터 정밀하게 타이어 접지 하중을 얻을 수 없다는 문제가 있었다. 그래서, 본 발명자는 자왜 센서를 이용하여 타이어 접지 하중을 정밀하게 구하는 것을 제안하였다(특허 문헌 2 : 특허 출원 제2002-142417).

상기 특허 문헌 2의 센서 부착 허브 유닛에 의하면, 자왜 센서를 부착하는 개소가 적절한 경우에는, 기대한 바의 효과를 얻을 수 있지만, 자왜 센서를 부착하는 개소가 부적절하면 검지되는 역자왜 효과가 작아지고, 그 결과 얻어지는 타이어 접지 하중의 오차가 커지는 경우가 있었다. 또한, 차량 제어에 적합한 데이터로서, 타이어 접지 하중 중 좌우 방향 성분만을 취출하는 것이 요구되고 있지만, 자왜 센서를 부착하는 개소가 부적절하면, 이 좌우 방향 타이어 접지 하중을 정밀하게 구할 수 없다는 문제도 있었다.

본 발명의 목적은 센서(자왜 센서뿐만 아니라, 변위 센서를 포함함)를 부착할 때, 허브 유닛에 있어서의 역자왜 효과 또는 변위량이 커지는 개소를 특정함으로써, 센서의 부착 위치를 적정화하고, 이것에 의해 센서를 사용하여 타이어 접지 하중을 정밀하게 구할 수 있도록 하는 동시에, 상하 방향 타이어 접지 하중뿐만 아니라, 좌우 방향 타이어 접지 하중만을 취출하여 구하거나, 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중을 각각 취출하여 구하는 것도 가능하게 한 센서 부착 허브 유닛을 제공하는 것에 있다.

제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛(자왜 센서 부착 허브 유닛)은 차체측에 고정되는 차체측 궤도 부재, 차륜 부착용의 플랜지가 있는 내축 및 내축에 끼워진 내륜을 갖고, 차륜이 부착되는 차륜측 궤도 부재 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 2열의 전동체를 갖는 허브 유닛과, 센서 장치를 구비하고 있는 센서 부착 허브 유닛에 있어서, 센서 장치는 역자왜 효과를 검지하는 적어도 1개의 자왜 센서 및 자왜 센서의 출력을 처리하는 처리 수단을 갖고, 적어도 1개의 자왜 센서는 내륜의 최상부에서의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 최하부에서의 압축 왜곡 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착되며, 처리 수단은 타이어 접지 하중을 구하는 타이어 접지 하중 연산부 및 차륜 회전 속도를 구하는 회전 검출부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

자왜 센서는 역자왜 효과(물질이 왜곡되거나 혹은 변형되면 자력이 나타나는 현상)를 계측하는 센서이며, 자왜 센서로서는, 예컨대 투자율이 높은 자성(磁性線)에 고주파 전류를 인가하였을 때의 자성선 양단간의 임피던스가 외부 자장에 의해 변화하는 전자기 현상을 이용하여 외부 자장을 계측하는 자기 임피던스 센서(MI 센서),임피던스가 응력에 의해 변화하는 것을 이용한 응력 임피던스 센서(SI 센서) 등을 들 수 있다.

주행하는 차량의 속도 변화나 자세 변화에 따라서, 각 타이어에 걸리는 접지하중이 변동하지만, 이때 전동체가 차륜측 궤도 부재 및 차체측 궤도 부재에 미치는 힘이 타이어 접지 하중을 따라 변화한다. 이 힘의 변화는 전동체 근방의 차륜측 궤도 부재 및 차체측 궤도 부재의 왜곡 변동량으로서 나타나며, 왜곡 변동량을 자왜 센서로 검지하여 역산함으로써, 타이어 접지 하중의 변동량을 구할 수 있다. 또한, 전동체가 공전함으로써, 왜곡은 전동체의 수 및 회전 속도에 따른 주파수로 반복되게 되며, 이 반복 수를 사용함으로써, 허브 유닛의 회전 정보(회전 속도나 총 회전 수 등)를 구할 수 있다.

상기 자왜 센서 부착 허브 유닛에 있어서, 타이어 접지 하중 연산부는, 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구하는 좌우 방향 타이어 접지 하중 연산부를 갖고 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 센서 장치가 역자왜 효과를 검지하는 적어도 3개의 자왜 센서를 가지며, 적어도 3개의 자왜 센서는 내륜의 최상부에서의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 최하부에서의 압축 왜곡 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체 궤도 부재에 부착된 적어도 1개의 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서와, 내륜의 최상부와 최하부의 중간에서의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 최상부와 최하부의 중간에서의 압축 왜곡 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 전후 대향하여 부착된 적어도 2개의 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서로 이루어지며, 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서의 출력으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중이 검출되고, 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서의 출력으로부터 전후 방향 타이어 접지 하중이 검출된다.

타이어에 접지 하중이 작용하면, 허브 유닛 각 부분에는 압축 또는 인장 왜곡이 생긴다. 통상, 허브 유닛의 2열의 전동체 사이의 중앙을 지나는 연직선은, 타이어의 중심을 지나는 연직선보다도 축 방향 외측에 있으며, 내축 및 내륜으로 이루어지는 차륜측 궤도 부재를 갖고 있는 허브 유닛에서는, 차체측에 가까운 내륜에 상대적으로 큰 왜곡(변위)이 생긴다. 이 내륜의 왜곡은, 접지 중심의 반대측인 최상부에서 최대가 되는 인장 방향의 왜곡이 된다. 따라서, 이 내륜의 인장 왜곡을 검지하도록 자왜 센서를 배치함으로써, 보다 큰 역자왜 효과를 검지할 수 있다. 게다가, 이 인장 방향의 왜곡을 검지하여 얻어지는 자왜 센서의 출력은, 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 내륜의 인장 방향의 왜곡으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 또한, 타이어에 작용하는 하중이 전후 방향인 경우, 내륜의 왜곡은, 최상부와 최하부의 대략 중간에서 최대가 된다. 그리고, 차량의 감속시에는 진행 방향 전측의 위치에서 인장 방향의 왜곡으로 되며, 차량의 가속시에는 진행 방향 후측의 위치에서 인장 방향의 왜곡으로 된다. 따라서, 이들의 인장 왜곡을 최상부와 최하부의 대략 중간에서 검지하도록 자왜 센서를 내륜 견부의 바로 외측에 전후로 대향하여 배치함으로써, 감속시 및 가속시에, 전후 하중에 대응하는 큰 역자왜 효과가 검지된다. 이 역자왜 효과를 검지하여 얻어지는 자왜 센서의 출력은 전후 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높으며, 따라서 센서 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 내륜의 인장 왜곡으로부터 전후 방향 타이어 접지 하중도 구할 수 있다. 이렇게 하여 상하 방향 타이어 접지 하중뿐만 아니라, 좌우 방향 타이어 접지 하중만을 취출하여 구하거나, 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중을 각각 취출하여 구할 수도 있다.

마찬가지로, 허브 유닛의 차체측 궤도 부재에서는 전동체 사이의 중앙을 지나는 연직선 근방에서 상대적으로 큰 왜곡이 생기고, 이 차체측 궤도 부재의 왜곡은 접지 중심에서 가까운 측인 최하부에서 최대가 되는 압축 방향의 왜곡이 된다. 따라서, 이 차체측 궤도 부재의 압축 왜곡을 검지하도록 자왜 센서를 배치함으로써, 보다 큰 역자왜 효과를 검지할 수 있다. 게다가, 이 압축 방향의 왜곡을 검지하여 얻어지는 자왜 센서의 출력은, 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서, 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재 압축 방향의 왜곡으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 또한, 타이어에 작용하는 하중이 전후 방향인 경우, 차체측 궤도 부재의 왜곡은 최상부와 최하부의 대략 중간에서 최대가 된다. 그리고, 차량의 감속시에는 진행 방향 후측의 위치에서 압축 방향의 왜곡이 되며, 차량의 가속시에는 진행 방향 전측의 위치에서 압축 방향의 왜곡이 된다. 따라서, 이들의 압축 왜곡을 최상부와 최하부의 대략 중간에서 검지하도록 자왜 센서를 차체측 궤도 부재의 바로 외측에 전후로 대향하여 배치함으로써, 감속시 및 가속시에, 전후 하중에 대응하는 큰 역자왜 효과가 검지된다. 이 역자왜 효과를 검지하여 얻어지는 자왜 센서의 출력은, 전후 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서, 센서 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재의 압축 방향 왜곡으로부터 전후 방향 타이어 접지 하중도 구할 수 있다. 이렇게 해서, 상하 방향 타이어 접지 하중뿐만 아니라, 좌우 방향 타이어 접지 하중만을 취출하여 구하거나 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중을 각각 취출하여 구할 수도 있다.

또한, 상기 자왜 센서 부착 허브 유닛에 있어서, 자왜 센서가 차체측 궤도 부재 둘레 상의 1 개소에만 설치되어 있으며, 그 설치 개소는 최상부 또는 최하부에서 소정 각도 떨어진 위치로 되어 있는 경우가 있다.

허브 유닛의 최상부 또는 최하부에 생기는 왜곡은 좌우 방향 타이어 접지 하중에 의한 것(전후 방향 타이어 접지 하중의 영향이 거의 제로)이며, 허브 유닛의 최상부와 최하부와의 대략 중간부(최상부 또는 최하부에서 90° 떨어진 위치)에서는 전후 방향 타이어 접지 하중에 의한 것(좌우 방향 타이어 접지 하중의 영향이 거의 제로)이다. 그리고, 허브 유닛의 최상부 또는 최하부에서 소정 각도 떨어진 위치에 생기는 왜곡은 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중의 양방에 의한 것이며, 이것이 자왜 센서에 의해 검지된다. 여기서, 「소정 각도」는, 예컨대 대략 45°로 되지만, 30∼60° 정도의 범위로 적절하게 정해져도 좋고, 예컨대 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중의 양방의 영향이 나타나는 범위에서 적절하게 결정된다.

단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛에서는, 센서는 차량의 전후 좌우 4 개소의 허브 유닛에 각각 부착된다. 최상부 또는 최하부에서 소정 각도 떨어진 위치에 자왜 센서를 설치한 경우, 타이어 접지 하중의 상하 방향, 좌우 방향 및 전후 방향의 모든 성분이 센서의 출력에 포함된다. 예컨대, 차량이 좌측으로 선회하면 우측(전후모두)의 허브 유닛 센서의 출력이 증가하고, 이 상태에서 감속하면, 우측 전방의 허브 유닛 센서의 출력이 더 증가한다. 따라서, 각 센서의 출력으로부터 각 타이어에 관한 합성 접지 하중이 구해지는 것 외에, 좌륜측 전후 센서의 출력 합계와 우륜측 전후 센서의 출력 합계의 차로부터는 선회시의 하중 이동량이 구해지고, 전륜측 좌우 센서의 출력 합계와 후륜측 좌우 센서의 출력 합계의 차로부터 제동시의 하중 이동량이 각각 구해지며, 이것에 의해 타이어 접지 하중을 사용한 차량 제어가 가능해진다. 그리고, 이 단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛을 구비한 차량의 제어시에는, 상기 자왜 센서의 출력과, 스티어링 각도, 액셀러레이터 밟는 양, 브레이크 밟는 양 등을 조합시킴으로써, 타이어 접지 하중에 기초를 둔 보다 정밀도가 높은 제어를 행할 수 있다.

단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛에 있어서는, 내륜의 인장 왜곡을 측정하는 자왜 센서를 갖는 센서 부착 허브 유닛이 차량의 전후 좌우 4 개소에 배치되어 있으며, 전륜측 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 앞 근방에, 후륜측의 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 뒤 근방에 각각 위치되어 있는 경우가 있으며, 또한 차체측 궤도 부재의 압축 왜곡을 측정하는 자왜 센서를 갖는 센서 부착 허브 유닛이 차량의 전후 좌우 4 개소에 배치되어 있으며, 전륜측 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 앞 근방에, 후륜측 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 뒤 근방에 각각 위치되어 있는 경우가 있다. 자왜 센서는, 왜곡이 인장 왜곡인지 압축 왜곡인지에 의해 그 출력 특성이 다르기 때문에, 모든 자왜 센서를, 예컨대 진행 방향 앞 근방에 설치하면, 내륜의 인장 왜곡을 측정하는 것으로는 감속시에만, 차체측 궤도 부재의 압축 왜곡을 측정하는 것으로는 가속시에만 적절하게 전후 방향 타이어 접지 하중을 검출할 수 있지만, 전륜측에서는 진행 방향의 앞 근방에, 후륜측에서는 진행 방향의 뒤 근방에 자왜 센서를 설치함으로써, 전륜측 및 후륜측 중 어느 한쪽에서 감속시 전후 방향 하중의 측정이 가능해지고, 이 다른 쪽에서 가속시의 전후 방향 타이어 접지 하중의 측정이 가능해지며, 가속시 및 감속시에 관계없이, 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

자왜 센서는, 내륜의 축 방향의 인장 왜곡을 측정할 수 있도록 내륜의 견부 단면을 향하고 있는 경우가 있으며, 또, 자왜 센서는 내륜 직경 방향의 인장 왜곡을 측정할 수 있도록 내륜의 견부 외주면을 향하고 있는 경우가 있다. 어느 쪽의 경우에도, 인장 왜곡의 방향에 대하여 이것과 동일한 방향으로부터 역자왜 효과를 측정할 수 있고, 자왜 센서의 최대 감도에서의 측정이 가능해진다. 또, 차체측 궤도 부재의 압축 왜곡을 측정하는 자왜 센서는, 차체측 궤도 부재에 직경 방향 외측으로 향하고 있는 것이 바람직하다. 압축 왜곡의 방향(축 방향)에 대하여 직경 방향, 즉 압축 왜곡과 직교하는 방향으로부터 역자왜 효과를 측정함으로써, 자왜 센서의 최대 감도에 의한 측정이 가능해진다.

제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛은, 예컨대 허브 유닛의 전동 부재 사이 중심에 대하여 타이어 접지점이 오프셋되어 있는 경우, 변위 센서와 조합하여 사용되는 것이 보다 바람직하다. 이 경우에, 변위 센서는 내륜의 최상부에서의 변위를 측정하도록 설치된다. 그리고, 변위 센서 변위량의 정부(正負)가 반전하는 것을 이용하여, 좌우 방향 타이어 접지 하중의 유무가 검출되고, 내륜의 최상부에서의 인장 왜곡을 검출하는 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서에 의해 좌우 방향 타이어 접지 하중이 상하 방향 타이어 접지 하중과 분리되어 검출된다.

제2 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛(변위 센서 부착 허브 유닛)은, 차체측에 고정되는 차체측 궤도 부재, 차륜 부착용 플랜지가 있는 내축 및 내축에 끼워진 내륜을 가지며 차륜이 부착되는 차륜측 궤도 부재 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 2열의 전동체를 갖는 허브 유닛과, 센서 장치를 구비하고 있는 센서 부착 허브 유닛에 있어서, 센서 장치는 적어도 1개의 변위 센서 및 변위 센서의 출력을 처리하는 처리 수단을 갖고, 적어도 1개의 변위 센서는 내륜 및 차체측 궤도 부재 중 어느 한쪽의 최상부 또는 최하부에서의 변위를 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착되며, 처리 수단은 타이어 접지 하중을 구하는 타이어 접지 하중 연산부 및 차륜 회전 속도를 구하는 회전 검출부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

변위 센서로서는, 와전류식, 레이저식, PSD를 사용한 광학식, 초음파식, 자기식, 자화 왜곡식 등 중 어느 하나라도 좋고, 또한 비접촉식이 아니고 접촉식이어도 좋다.

주행하는 차량의 속도 변화나 자세 변화에 따라서, 각 타이어에 걸리는 접지하중이 변동하지만, 이 때, 차륜측 궤도 부재(특히 내륜) 및 차체측 궤도 부재의 변위가 타이어 접지 하중에 따라 변화한다. 이 변위의 변화를 변위 센서로 검지하여 역산함으로써, 타이어 접지 하중의 변동량을 구할 수 있다.

상기 변위 센서 부착 허브 유닛에 있어서, 센서 장치는 적어도 2개의 변위 센서를 갖고, 적어도 2개의 변위 센서는 내륜 및 차체측 궤도 부재 중 어느 한쪽의 최상부 또는 최하부에서의 변위를 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착된 적어도 1개의 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서와, 내륜의 최상부와 최하부의 중간에서의 변위 및 차체측 궤도 부재의 최상부와 최하부의 중간에서의 변위 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착된 적어도 1개의 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서로 이루어지며, 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서의 출력으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중이 검출되고, 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서의 출력으로부터 전후 방향 타이어 접지 하중이 검출되는 것이 바람직하다.

타이어에 접지 하중이 작용하면, 허브 유닛 각부에는 압축 또는 인장 왜곡이 생긴다. 통상, 허브 유닛의 2열의 전동체 사이의 중앙을 지나는 연직선은, 타이어의 중심을 지나는 연직선보다도 축 방향 외측에 있으며, 내축 및 내륜으로 이루어지는 차륜측 궤도 부재를 갖고 있는 허브 유닛에서는, 차체측에 가까운 내륜에 상대적으로 큰 왜곡(변위)이 생긴다. 이 내륜의 변위는 접지 중심의 반대측인 최상부 및 접지 중심측의 최하부에서 최대가 된다. 따라서, 이 내륜의 최상부 또는 최하부에서의 변위를 검지하도록 변위 센서를 배치함으로써, 보다 큰 변위를 검지할 수 있다. 게다가 내륜의 상기 각 변위를 검지하여 얻어지는 변위 센서의 출력은 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서, 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 내륜의 변위로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 또한, 타이어에 작용하는 하중이 전후 방향인 경우, 내륜의 변위는 최상부와 최하부의 대략 중간에서 최대가 된다. 그리고, 차량의 감속시에는 진행 방향 전측의 위치에서 변위가 증가하고, 차량의 가속시에는 진행 방향 후측의 위치에서 변위가 증가한다. 따라서, 이들의 변위 변화량을 최상부와 최하부의 대략 중간에서 검지하도록 자왜 센서를 내륜 견부의 바로 외측으로 전후에 대향하여 배치함으로써, 감속시 및 가속시에, 전후 하중에 대응하는 큰 변위가 검지된다. 이 변위를 검지하여 얻어지는 변위 센서의 출력은 전후 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서, 센서 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 내륜의 변위로부터 전후 방향 타이어 접지 하중도 구할 수 있다. 이렇게 해서, 상하 방향 타이어 접지 하중뿐만 아니라, 좌우 방향 타이어 접지 하중만을 취출하여 구하거나, 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중을 각각 취출하여 구할 수도 있다.

마찬가지로, 허브 유닛의 차체측 궤도 부재에서는 전동체 사이의 중앙을 지나는 연직선 근방에서 상대적으로 큰 왜곡이 생기고, 이 차체측 궤도 부재의 왜곡은 접지 중심에 가까운 측인 최하부에서 압축 방향의 최대 왜곡이 되며, 접지 중심에 먼측인 최상부에서 인장 방향의 최대 왜곡이 된다. 따라서, 차체측 궤도 부재의 전동체 사이 근방의 직경 방향의 변위를 검지하도록 변위 센서를 배치함으로써, 보다 큰 변위를 검지할 수 있다. 또한, 차체측 궤도 부재의 플랜지에서는 최하부 및 최상부에서 축 방향의 변위가 최대가 된다. 따라서, 차체측 궤도 부재의 최하부 및 최상부에서 플랜지의 축 방향의 변위를 검지하도록 변위 센서를 배치함으로써, 보다 큰 변위를 검지할 수 있다. 게다가, 차체측 궤도 부재의 상기 각 변위를 검지하여 얻어지는 변위 센서의 출력은 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서, 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 변위로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 또한, 타이어에 작용하는 하중이 전후 방향인 경우, 차체측 궤도 부재의 변위는 최상부와 최하부의 대략 중간에서 최대가 된다. 그리고, 차량의 감속시에는 진행 방향 후측의 위치에서 변위가 증가하고, 차량의 가속시에는 진행 방향 전측의 위치에서 변위가 증가한다. 따라서, 이들의 변위 변화량을 최상부와 최하부의 대략 중간에서 검지하도록 자왜 센서를 차체측 궤도 부재의 바로 외측 또는 플랜지의 축 방향 내측에 배치함으로써, 감속시 및 가속시에 전후 하중에 대응하는 큰 변위가 검지된다. 이 변위를 검지하여 얻어지는 변위 센서의 출력은 전후 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서, 센서 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재의 변위로부터 전후 방향 타이어 접지 하중도 구할 수 있다. 이렇게 해서, 상하 방향 타이어 접지 하중뿐만 아니라, 좌우 방향 타이어 접지 하중만을 취출하여 구하거나, 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중을 각각 취출하여 구할 수도 있다.

상기 변위 센서 부착 허브 유닛에 있어서, 변위 센서가 차체측 궤도 부재의 둘레 상의 1 개소에만 설치되어 있으며, 그 설치 개소는 최상부 또는 최하부로부터 소정 각도 떨어진 위치로 되어 있는 경우가 있다.

허브 유닛의 최상부 또는 최하부에 생기는 변위는, 좌우 방향 타이어 접지 하중에 의한 것(전후 방향 타이어 접지 하중의 영향이 거의 제로)이며, 허브 유닛의 최상부와 최하부의 대략 중간부(최상부 또는 최하부에서 90° 떨어진 위치)에서는 전후 방향 타이어 접지 하중에 의한 것(좌우 방향 타이어 접지 하중의 영향이 거의 제로)이다. 그리고, 허브 유닛의 최상부 또는 최하부에서 소정 각도 떨어진 위치에서 생기는 변위는 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중의 양방에 의한 것이 되며, 이것이 변위 센서에 의해 검지된다. 여기서, 「소정각도」는, 예컨대 대략 45°로 되지만, 30∼60° 정도의 범위로 적절하게 결정되어도 좋고, 예컨대 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중 양방의 영향이 나타나는 범위에서 적절하게 결정된다.

센서는 차량의 전후 좌우 4 개소의 허브 유닛에 각각 부착된다. 최상부 또는 최하부에서 소정 각도 떨어진 위치에 변위 센서를 설치한 경우, 타이어 접지 하중의 상하 방향, 좌우 방향 및 전후 방향의 모든 성분이 변위 센서의 출력에 포함된다. 예컨대, 차량이 좌측으로 선회하면, 우측(전후 모두)의 허브 유닛 센서의 출력이 증가하고, 이 상태에서 감속하면, 우측 전방의 허브 유닛 센서의 출력이 증가한다. 따라서, 각 센서의 출력으로부터 각 타이어에 관한 합성 접지 하중이 구해지는 것 외에, 좌륜측 전후 센서의 출력 합계와 우륜측 전후 센서의 출력 합계의 차로부터는 선회시의 하중 이동량이 구해지고, 전륜측 좌우 센서의 출력 합계와 후륜측 좌우 센서의 출력 합계와의 차로부터 제동시의 하중 이동량이 각각 구해지며, 이것에 의해 타이어 접지 하중을 사용한 차량 제어가 가능해진다.

상기 변위 센서 부착 허브 유닛에 있어서, 변위 센서는 내륜의 직경 방향의 변위를 측정할 수 있도록 내륜의 견부 단면을 향하고 있는 경우가 있으며, 변위 센서는 차체측 궤도 부재에 직경 방향 외측으로 향하는 경우가 있고, 변위 센서는 차체측 궤도 부재의 플랜지에 축 방향 내측으로 향하는 경우가 있다. 어느 경우에도 변위 센서는 큰 변위를 검지할 수 있다.

또한, 허브 유닛의 전동 부재 사이 중심에 대하여 타이어 접지점이 오프셋되어 있는 경우, 내륜의 최상부에 설치된 변위 센서의 변위량의 정부가 반전되는 것을 이용하여 좌우 방향 타이어 접지 하중의 유무가 검출되도록 할 수 있다.

본 발명의 자왜 센서 부착 허브 유닛에 의하면, 자왜 센서가 전동체 근방 내륜의 최상부에서의 인장 왜곡 또는 차체측 궤도 부재의 최하부에서의 압축 왜곡에 따른 역자왜 효과를 검출하기 때문에, 역자왜 효과가 큰 개소에서의 측정이 되며, 따라서, 타이어 접지 하중을 정밀하게 검출할 수 있다. 이렇게 해서 얻어진 타이어 접지 하중은 ABS 제어에 있어서의 슬립율의 대체 데이터로서 사용되는 것 외에 구동력 제어나 제동력 제어 등에 사용되며, 차량 제어의 정밀도 향상에 도움이 된다. 게다가, 내륜의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 압축 왜곡 중 어느 하나를 검지하는 경우에도 자왜 센서의 출력은, 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높고, 따라서, 압축 방향의 왜곡으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 또한, 최상부와 최하부의 중간에도 각각 자왜 센서를 배치함으로써, 전후 방향 타이어 접지 하중도 구할 수 있다. 이렇게 해서, 독립적으로 취출된 좌우 방향 타이어 접지 하중 및/또는 전후 방향 타이어 접지 하중은 차량 선회시 등의 제어에 중요한 데이터가 되며, 차륜이 슬립을 일으키기 전의 제어가 가능해진다.

또, 본 발명의 변위 센서 부착 허브 유닛에 의하면, 변위 센서가 내륜 또는 차체측 궤도 부재의 최대 변위량 부분의 변위를 검출하기 때문에, 변위가 큰 개소에서의 측정이 되며, 따라서, 타이어 접지 하중을 정밀하게 검출할 수 있다. 이렇게 해서 얻어진 타이어 접지 하중은, ABS 제어에 있어서 슬립율의 대체 데이터로서 사용되는 것 외에, 구동력 제어나 제동력 제어 등에서 사용되고, 차량 제어의 정밀도 향상에 도움이 된다. 게다가, 내륜 및 차체측 궤도 부재의 변위 중 어느 하나를 검지하는 경우에도 변위 센서의 출력은 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 상관 관계가 매우 높으며, 따라서, 변위로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 또한, 최상부와 최하부의 중간에도 각각 변위 센서를 배치함으로써, 전후 방향 타이어 접지 하중도 구할 수 있다. 이렇게 해서 독립적으로 취출된 좌우 방향 타이어 접지 하중 및/또는 전후 방향 타이어 접지 하중은 차량 선회시 등의 제어에 중요한 데이터가 되며, 차륜이 슬립을 일으키기 전의 제어가 가능해진다.

도 1은 제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제1 실시형태를 도시한 종단면도.

도 2는 제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제2 실시형태를 도시한 종단면도.

도 3은 제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제3 실시형태를 도시한 종단면도.

도 4는 제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제4 실시형태를 도시한 종단면도.

도 5는 자왜 센서 출력의 일례를 도시한 도면.

도 6은 자왜 센서의 출력과 하중의 관계를 도시한 그래프.

도 7은 제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 센서 장치의 블록도.

도 8은 제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제5 실시형태를 도시한 종단 면도.

도 9는 제1 발명의 각 실시형태에 있어서의 자왜 센서의 출력과 가로(G)의 관계를 도시한 그래프.

도 10은 제2 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제1 실시형태를 도시한 종단면도.

도 11은 제2 발명의 제1 실시형태에 있어서의 변위 센서의 출력과 가로(G)의 관계를 도시한 그래프.

도 12는 제2 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제3 실시형태를 도시한 종단면도.

도 13은 제2 발명의 제2 및 제3 실시형태에 있어서 변위 센서의 출력과 가로 (G)의 관계를 도시한 그래프.

도 14는 3개의 자왜 센서 부착 허브 유닛에서의 자왜 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 도시한 그래프.

도 15는 2개의 변위 센서 부착 허브 유닛에서의 변위 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 도시한 그래프.

도 16은 각 실시형태의 센서 부착 허브 유닛을 축 방향 내측에서 본 도면이며, 각 실시형태의 센서의 직경 방향 배치 위치를 설명하기 위한 도면.

도 17은 단 1개의 센서가 부착된 허브 유닛을 축 방향 내측에서 본 도면이며, 각 실시형태의 센서의 직경 방향 배치 위치를 설명하기 위한 도면.

도 18은 제1 발명의 제1에서 제4까지의 실시형태에서의 자왜 센서의 출력과 상하 방향 타이어 접지 하중 및 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 도시한 그래프.

도 19는 제2 발명의 제1 실시형태에서의 변위 센서의 출력과 상하 방향 타이어 접지 하중 및 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 도시한 그래프.

본 발명의 실시형태를 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 제1 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제1 실시형태를 도시하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 좌우는 도 1의 좌우를 말하는 것으로 한다. 또한, 좌측은 차량의 내측으로, 우측은 차량의 외측으로 되어있다.

이 센서 부착 허브 유닛은, 허브 유닛(1)과, 그 회전 및 타이어 접지 하중을 검출하는 센서 장치(2)를 구비하고 있다.

허브 유닛(1)은 차체측에 고정되는 차체측 궤도 부재(3), 차륜이 부착되는 차륜측 궤도 부재(4), 양 부재(3)(4) 사이에 2열로 배치된 복수의 전동체인 볼(5) 및 볼(5)을 각각 유지하는 유지기(6)를 구비하고 있다.

차체측 궤도 부재(3)는 베어링의 외륜(고정륜) 기능을 갖고 있는 것으로, 내주면에 2열의 외륜 궤도가 형성되어 있는 원통부(12)와, 원통부(12)의 좌단부 근처에 설치되어 볼트에 의해 현가 장치(차체)에 부착되는 플랜지부(13)를 갖고 있다.

차륜측 궤도 부재(4)는 제1 궤도홈(15a)을 갖는 대경부(15) 및 제1 궤도홈(15a)의 직경보다도 작은 외경을 갖는 소경부(16)를 갖고 있는 내축(14)과, 내축(14)의 소경부(16) 외경에 끼워져 우측면이 내축(14)의 대경부(15)의 좌측면에 밀 접되어 있는 내륜(17)으로 이루어진다. 내축(14)의 우단 근처에는 차륜을 부착하기 위한 복수의 볼트(19)가 고정된 플랜지부(18)가 설치되어 있다. 내륜(17)의 우측부에는 내축(14)의 궤도홈(15a)과 병렬로 궤도홈(17a)이 형성되어 있으며, 내륜(17)의 좌측부에 견부(17b)가 형성되어 있다. 차체측 궤도 부재(3)의 우단부와 내축(14)사이에는 시일 장치(20)가 설치되어 있다. 내축(14)의 소경부(16)의 좌단부에는 수나사부가 설치되어 있으며, 이 수나사부에 나사 결합된 너트(21)에 의해 내륜(17)이 내축(14)에 고정되어 있다. 차체측 궤도 부재(3)의 좌단부에는 커버(22)가 씌워져 있다.

센서 장치(2)는 차체측 궤도 부재(3)에 부착된 지지 부재(7)와, 지지 부재(7)에 부착된 자왜 센서(8)와, 자왜 센서(8)의 출력을 처리하는 처리 수단(도 1에는 나타나지 않음, 도 7 참조)을 구비하고 있다. 그리고, 자왜 센서(8)는 자기 임피던스 센서로 되어 있으며, 그 센싱면은 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17)의 최상부 좌단면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 내륜(17)의 최상부 좌단면에 직경 방향 외측으로 향하고 있다.

타이어에 접지 하중(레이디얼 하중 및 액시얼 하중)이 작용하면, 허브 유닛(1) 각부에는 압축 또는 인장 왜곡이 생긴다. 통상, 허브 유닛(1)의 2열의 볼(5) 사이의 중앙을 지나는 연직선(C)은 타이어의 중심(0)을 지나는 연직선보다도 축 방향 외측에 있으며, 내축(14) 및 내륜(17)으로 이루어지는 차륜측 궤도 부재(4)를 갖고 있는 전술한 허브 유닛(1)에서는 차체측에 가까운 내륜(17)에 상대적으로 큰 왜곡이 생긴다. 이 내륜(17)의 왜곡은 접지 중심의 반대측인 최상부에서 최대가 되 는 인장 방향의 왜곡이 된다. 자왜 센서(8)는 압축 왜곡에 대해서는, 이것에 직교하는 방향으로부터, 또, 인장 왜곡에 대해서는 이것과 동일한 방향으로 향하고 있을 때에 최대 감도를 나타낸다. 따라서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 내륜(17)의 좌단면의 인장 왜곡을 검지하도록 자왜 센서(8)를 내륜 견부(17b)의 최상부의 바로 외측에 배치함으로써, 큰 역자왜 효과가 검지된다.

타이어의 접지 하중이 변동하면, 볼(5)에 걸리는 힘이 변동하고, 내륜(17) 견부(17b)의 볼 근방부는 볼(5)로부터 받는 힘에 의해 생기는 왜곡의 변화에 따라 역자왜 효과를 수반한다. 이 역자왜 효과에 따른 자왜 센서(8)의 출력 전압은, 도 5에 도시하는 바와 같이 주기적으로 변화한다. 또한, 평균화된 자왜 센서(8)의 전압과 접지 하중과의 관계는 도 6에 도시하는 바와 같이, 직선 관계로 있다.

여기서, 볼(5)의 공전수(Nb)와 차륜측 궤도 부재(4)의 회전수(Ni) 사이에는 접촉각이 작아서, Nb≒Ni/2의 관계가 있기 때문에, 왜곡의 주기(Ti)에 볼(5)의 수를 곱하고 또한 2배로 한 것이 차륜측 궤도 부재(4)의 1 회전에 필요한 시간이 된다. 따라서, 왜곡 변화의 반복 수로부터 차륜측 궤도 부재(4)의 회전수를 구할 수 있다. 또한, 접촉각이 α일 때 전동체의 공전수(Nb)와 내륜의 회전수(Ni)와의 관계는 D를 전동체의 피치 직경, d를 전동체의 직경으로 하여 Nb＝(1－d cosα/D) Ni/2가 된다.

따라서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 처리 수단(40)의 회전 검출부(40a)에 있어서, 갭 변화의 반복 수로부터 차륜측 궤도 부재(14)의 회전수를 구할 수 있다. 한편, 내륜(17)의 견부(17b)의 역자왜 효과의 진폭은, 처리 수단(40)의 에버리징부 (40b)에서 평균화된다. 평균화된 자왜 센서(8)의 전압과 접지 하중과의 관계가 직선 관계에 있기 때문에, 이 직선식을 미리 메모리에 기억시켜 놓음으로써, 처리 수단(40)의 접지 하중 연산부(40c)에 있어서, 자왜 센서(8)의 전압 평균치로부터 접지 하중을 구할 수 있다. 얻어진 접지 하중의 변동량은 차량 제어 수단에 출력되고, 차량에 적정한 제어가 실시된다.

도 9는 전술한 인장 방향의 왜곡을 검지하여 얻어지는 자왜 센서의 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 조사한 결과를 나타낸다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 왜곡(자왜 센서 출력 전압 변화량)과 가로(G)(좌우 방향 타이어 접지 하중)는 직선 관계에 있으며, 따라서 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax＋b에서의 a와 b)을 미리 구해 둠으로써, 내륜(17)의 직경 방향 인장 왜곡으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

도 2는 제1 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제2 실시형태를 나타내고 있다. 이 제2 실시형태의 센서 부착 허브 유닛은, 센서 장치의 구성이 제1 실시형태와 다르며, 이하의 설명에 있어서는 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

제2 실시형태의 센서 부착 허브 유닛의 센서 장치(2)는 차체측 궤도 부재(3)에 부착된 지지 부재(7)와, 지지 부재(7)에 부착된 자왜 센서(9)와, 자왜 센서(9)의 출력을 처리하는 처리 수단(도 2에는 나타나지 않음, 도 7 참조)을 구비하고 있다. 그리고, 자왜 센서(9)는 자기 임피던스 센서로 되어 있으며, 그 센싱면은 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17) 최상부의 외주면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 차륜 측 궤도 부재(4)의 내륜 견부(17b)의 최상부의 좌단면에 축 방향 좌측으로 향하고 있다. 이렇게 해서, 내륜(17)의 축 방향 인장 왜곡을 검지하도록 자왜 센서(9)를 내륜 견부(17b)의 최상부 바로 좌측에 배치함으로써, 큰 역자왜 효과가 검지된다.

따라서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 처리 수단(40)의 회전 검출부(40a)에 있어서, 갭 변화의 반복 수로부터 차륜측 궤도 부재(14)의 회전수를 구할 수 있다. 한편, 내륜(17)의 견부(17b)의 역자왜 효과의 진폭은, 처리 수단(40)의 에버리징부(40b)에서 평균화된다. 평균화된 자왜 센서(9)의 전압과 접지 하중과의 관계가 직선 관계에 있기 때문에, 이 직선식을 미리 메모리에 기억시켜 놓음으로써, 처리 수단(40)의 접지 하중 연산부(40c)에 있어서, 자왜 센서(9)의 전압 평균치로부터 접지 하중을 구할 수 있다. 얻어진 접지 하중의 변동량은 차량 제어 수단에 출력되며 차량에 적정한 제어가 실시된다.

전술한 인장 방향의 왜곡을 검지하여 얻어지는 자왜 센서의 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계는, 도 9와 마찬가지이며, 왜곡(자왜 센서 출력 전압변화량)과 가로(G)(좌우 방향 타이어 접지 하중)는, 직선 관계에 있으며, 따라서, 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax＋b에서의 a와 b)을 미리 구해 둠으로써, 내륜(17)의 축 방향 인장 왜곡으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

도 3은 제1 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제3 실시형태를 나타내고 있다.

이 센서 부착 허브 유닛은, 허브 유닛(31)과, 그 회전 및 접지 하중을 검출하는 센서 장치(32)를 구비하고 있다.

허브 유닛(31)은 차체측에 고정되는 차체측 궤도 부재(33), 차륜이 부착되는 차륜측 궤도 부재(34), 양 부재(33)(34) 사이에 2열로 배치된 복수의 전동체인 볼(35) 및 각 열의 볼(35)을 각각 유지하는 유지기(36)를 구비하고 있다.

차체측 궤도 부재(33)는 베어링의 왜륜(고정륜) 기능을 갖고 있는 것으로, 내주면에 2열의 외륜 궤도가 형성되어 있는 원통부(42)와, 원통부(42)의 좌단 부근에 설치되어 현가 장치(차체)에 볼트로 부착되는 플랜지부(43)를 갖고 있다.

차륜측 궤도 부재(34)는 제1 궤도홈(45a)을 갖는 대경부(45) 및 제1 궤도홈(45a)의 직경보다도 작은 외경을 갖는 소경부(46)를 갖고 있는 내축(44)과, 내축(44)의 소경부(46) 외경에 끼워져 우측면이 내축(44)의 대경부(45) 좌측면에 밀접되어 있는 내륜(47)으로 이루어진다. 내축(44)의 우측단 근처에는 차륜을 부착하기 위한 복수의 볼트(49)가 고정된 플랜지부(48)가 설치되어 있다. 내륜(47)의 우측부에는 내축(44)의 궤도홈(45a)과 병렬로 궤도홈(47a)이 형성되어 있으며, 내륜(47)의 좌측부에 견부(47b)가 형성되어 있다. 차체측 궤도 부재(33)의 우단부와 내축(44) 사이에는 시일 장치는(50)가 설치되어 있다. 내축(44)의 소경부(46)의 좌단부는 코킹되어 있으며, 이 코킹부(51)에 의해 내륜(47)이 내축(44)에 고정되어 있다.

센서 장치(32)는 차체측 궤도 부재(33)에 부착된 지지 부재(37)와, 지지 부재(37)에 부착된 자왜 센서(38)와, 자왜 센서(38)의 출력을 처리하는 처리 수단(도 3에는 나타나지 않음, 도 7 참조)을 구비하고 있다. 그리고, 자왜 센서(38)는 자기임피던스 센서로 되어 있으며, 그 센싱면은 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17)의 최상부의 좌단면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 내륜(17)의 최상부 좌단면에 직경 방 향 외측으로 향하고 있다.

타이어에 접지 하중이 작용하면, 허브 유닛(31) 각부에는 압축 또는 인장 왜곡이 생긴다. 통상, 허브 유닛(31)의 2열의 볼(35) 사이의 중앙을 지나는 연직선(C)은 타이어의 중심(0)을 지나는 연직선보다도 축 방향 외측에 있으며, 내축(44)및 내륜(47)으로 이루어지는 차륜측 궤도 부재(44)를 갖고 있는 전술한 허브 유닛(31)에서는 차체측에 가까운 내륜(47)에 상대적으로 큰 왜곡이 생긴다. 이 내륜(47)의 왜곡은 접지 중심의 반대측인 최상부에서 최대가 되는 인장 방향의 왜곡이 된다. 자왜 센서(38)는, 압축 왜곡에 대해서는 이것에 직교하는 방향으로부터, 또 인장 왜곡에 대해서는 이것과 동일한 방향으로 향하고 있을 때에 최대의 감도를 나타낸다. 따라서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이 내륜(47)의 직경 방향 인장 왜곡을 검지 하도록 자왜 센서(38)를 내륜 견부(47b)의 최상부의 바로 외측에 배치함으로써, 큰 역자왜 효과가 검지된다.

도 4는 제1 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제4 실시형태를 나타내고 있다. 이 제4 실시형태의 센서 부착 허브 유닛은, 센서 장치의 구성이 제3 실시형태와 다르며, 이하의 설명에 있어서는 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

제4 실시형태의 센서 부착 허브 유닛의 센서 장치(32)는 차체측 궤도 부재(33)에 부착된 지지 부재(37)와, 지지 부재(37)에 부착된 자왜 센서(39)와, 자왜 센서(39)의 출력을 처리하는 처리 수단(도 4에는 나타나지 않음, 도 7 참조)을 구비하고 있다. 그리고, 자왜 센서(39)는 자기 임피던스 센서로 되어 있으며, 그 센 싱면은 차륜측 궤도 부재(34) 내륜(47)의 최상부의 외주면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 차륜측 궤도 부재(34)의 내륜 견부(47b) 최상부의 좌단면에 축 방향 좌측으로 향하고 있다. 이렇게 해서, 내륜(47)의 축 방향 인장 왜곡을 검지하도록 자왜 센서(39)를 내륜 견부(47b) 최상부의 바로 좌측에 배치함으로써, 큰 역자왜 효과가 검지된다.

제3 및 제4 실시형태의 처리 수단은 도 7에 도시한 제1 및 제2 실시형태와 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다.

도 8은 제1 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제5 실시형태를 나타내고 있다. 이 제5 실시형태의 센서 부착 허브 유닛은, 센서 장치의 구성이 제1 실시형태와 다르며, 이하의 설명에 있어서는 제1 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

센서 장치(2)는 차체측 궤도 부재(3)에 부착된 지지 부재(7)와, 지지 부재(7)에 부착된 자왜 센서(10)와, 자왜 센서(10)의 출력을 처리하는 처리 수단(도 8에는 나타나지 않음, 도 7 참조)을 구비하고 있다. 그리고, 자왜 센서(10)는 자기임피던스 센서로 되어 있으며, 그 센싱면은 차체측 궤도 부재(3)의 최하부 외주면에 직경 방향 외측으로 향하고 있다.

타이어에 접지 하중(레이디얼 하중 및 액시얼 하중)이 작용하면, 허브 유닛(1)각부에는 압축 또는 인장 왜곡이 생긴다. 통상, 허브 유닛(1)의 2열의 볼(5) 사이의 중앙을 지나는 연직선(C)은 타이어의 중심(0)을 지나는 연직선보다도 축 방향 외측에 있으며, 허브 유닛(1)의 차체측 궤도 부재(3)에서는 2열의 볼(5) 사이의 중 앙을 지나는 연직선의 근방에서 상대적으로 큰 왜곡이 생긴다. 이 차체측 궤도 부재(3)의 왜곡은 접지 중심측인 최하부에서 최대가 되는 압축 방향의 왜곡이 되며, 또, 접지 중심의 반대측인 최상부에서는 인장 방향에서 최대의 왜곡이 된다. 자왜 센서(10)는 압축 왜곡에 대해서는, 이것에 직교하는 방향으로부터, 또, 인장 왜곡에 대해서는 이것과 동일한 방향으로 향하고 있을 때에 최대의 감도를 나타낸다. 따라서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 이 차체측 궤도 부재(3)의 축 방향 압축 왜곡을 검지하도록 자왜 센서(10)를 차체측 궤도 부재(3)의 볼 근방부 외주면의 바로 외측에 배치함으로써, 큰 역자왜 효과가 검지된다.

도 9에 도시한 자왜 센서의 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계는, 이 실시형태에 있어서 압축 방향의 왜곡을 검지하여 얻어지는 자왜 센서의 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계에 대해서도 성립되어 있다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 전술한 압축 방향의 왜곡(자왜 센서 출력 전압 변화량)과 가로(G)(좌우 방향 타이어 접지 하중)는, 직선 관계에 있으며, 따라서 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax＋b에서의 a와 b)을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재(3)의 압축 방향 왜곡으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

또한, 제5 실시형태에 있어서, 자왜 센서(10)는 좌측열의 볼(5) 근방을 향하고 있지만, 이 위치와 2열의 볼(5) 사이의 중앙을 지나는 연직선(C)을 사이에 두고 대칭 위치가 되는 우측열의 볼(5)의 근방 위치에 자왜 센서(10)를 설치하여도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 각 실시형태에 있어서 자왜 센서(8)(9)(38)(39)(10)를 지지하는 지지 부재(7)(37)에 대해서는, 부착 위치 및 그 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 제1에서 제5까지의 각 실시형태에 있어서, 차체측 궤도 부재(3) 및 차륜측 궤도 부재(4)는 철계 자성체인 기계 구조용 탄소강(S55C)제, 전동 부재(5)는 고탄소 크롬 베어링강(SUJ2) 또는 세라믹스제, 유지기(6)는 수지제(폴리아미드66)로 제조된다. 여기서, 전동 부재(5)를 세라믹스제로 제조하는 경우, 차체측 궤도 부재(3) 및 차륜측 궤도 부재(4)가 자성을 갖고 있는 데 대하여, 전동 부재(5) 및 유지기(6)가 비자성 재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 내륜(17) 및 내축(14)의 회전에 따라 이들이 자왜 센서(8)(9)(10)에 대하여 근접하거나 멀어지거나 하여도 내륜(17)의 견부(17b) 근방 및 차체측 궤도 부재(3)의 볼 근방부의 자장에는 영향을 미치지 않기 때문에, 볼(5) 및 유지기(6)의 회전에 기인하는 오차(노이즈)가 생기지 않고, 고감도의 자왜 센서(8)(9)(10)가 검지하는 데이터에 포함되는 오차를 매우 작게 할 수 있다. 이렇게 해서, 이 센서 부착 허브 유닛에 의하면, 자왜 센서(8)(9)(10)에 의해 허브 유닛(1)의 회전(회 전수, 회전 속도, 회전 각도 등)이 구해지는 동시에, 허브 유닛(1)에 관한 힘이 정밀하게 검출된다.

계속해서, 제2 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛에 대해서 설명한다.

제2 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제1 실시형태를 도 10에 도시한다. 이 실시형태에서는 도 1에서는 센서가 자왜 센서(8)로 되어 있는 데 대하여, 자왜 센서 대신에 변위 센서(11)가 사용되고 있다. 그리고, 이 변위 센서(11)에 의해, 내륜(17) 견부(17b) 외주면의 직경 방향 변위가 검지되도록 되어 있다. 또한, 도 10에 있어서, 센서(11) 이외는 도 1에 도시한 것과 동일하며, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 11은 전술한 직경 방향의 변위를 검지하여 얻어지는 변위 센서(11)의 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 조사한 결과를 나타낸다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 변위와 가로(G)(좌우 방향 타이어 접지 하중)는 직선 관계로 있으며, 따라서, 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax＋b에서의 a와 b)을 미리 구해 둠으로써, 내륜 견부의 직경 방향의 변위로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 변위 센서(11)를 갖는 센서 장치의 블록도는, 도시 생략하지만, 도 7에 도시한 것과 대략 동일한 것으로 된다.

또한, 제2 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제1 실시형태에 있어서는, 변위 센서(11)를 도 10에 도시한 위치로부터 180° 어긋나게 하여, 최하부에서의 내륜(17) 견부(17b) 외주면의 변위를 측정하도록 하여도 좋으며, 이 경우에도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제2 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제2 실시형태는, 도 8에 있어서의 자왜 센서(10)를 변위 센서로 대체하고, 이 변위 센서에 의해 차체측 궤도 부재(3)의 외주면의 직경 방향 변위를 검지하도록 이루어진다. 센서의 내부 구조는 다르지만, 이 실시형태의 도면은, 도 8과 동일하기 때문에 그 도시는 생략한다.

도 13은 전술한 차체측 궤도 부재(3)의 직경 방향의 변위를 검지하여 얻어지는 변위 센서의 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 조사한 결과를 도시한다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 변위와 가로(G)(좌우 방향 타이어 접지 하 중)는, 직선 관계에 있으며, 따라서 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax＋b에서의 a와 b)을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재의 직경 방향의 변위로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

도 12는 제2 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제3 실시형태를 도시한다. 이 제3 실시형태의 센서 부착 허브 유닛은, 변위 센서(11)에 의해 차체측 궤도 부재(3)의 플랜지(18)의 축 방향 변위를 검지하도록 이루어진 것이다. 도 12에 있어서, 도 10에 도시한 제1 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

센서 장치(2)는 차체측 궤도 부재(3)에 부착된 지지 부재(7)와, 지지 부재(7)에 부착된 변위 센서(11)와, 변위 센서(11)의 출력을 처리하는 처리 수단(도시 생략)을 구비하고 있다. 그리고, 변위 센서(11)는 차체측 궤도 부재(3)의 플랜지(18)의 좌측면에 축 방향 내측(좌측)으로 향하고 있다.

제3 실시형태에 있어서의 변위 센서(11)의 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계는, 도 13에 도시한 것과 같으며, 따라서, 센서 출력과 좌우 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax＋b에서의 a와 b)을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재(3) 플랜지(18)의 축 방향 변위로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

또한, 제2 발명의 센서 부착 허브 유닛의 제2 및 제3 실시형태에 있어서는, 변위 센서(11)를 도시한 위치로부터 180° 어긋나게 하여, 최상부에서의 차체측 궤도 부재(3)의 외경 또는 플랜지(18)의 변위를 측정하여도 좋으며, 이 경우에도 상 기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 각 실시형태에 있어서 변위 센서(11)를 지지하는 지지 부재(7)에 대해서는 부착 위치 및 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 지지 부재(7)의 기초부는 차체측 궤도 부재(3)의 차체에 고정되는 부분 근방에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 각 실시형태에 있어서, 자왜 센서(8)(9)(38)(39)(10) 또는 변위 센서(11)의 수는 1개여도 좋고, 또, 보다 많은 데이터를 보다 정밀하게 구하기 위해 둘레 상에 복수개로 설치하여도 좋다. 이하에서는, 센서(8)(9)(10)(11)의 수를 복수로 하는 경우의 바람직한 실시형태로서, 3개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛과 2개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛을 설명한다.

3개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛의 제1 실시형태는, 도 1에 도시하는 제1 실시형태와 동일한 자왜 센서(8)가 도 16에 A, B 및 C로 도시하는 3 개소에 설치됨으로써 구성되어 있다. 도 16에 있어서, 진행 방향은 화살표로 도시하는 바와 같이, 도면의 좌측 방향으로 되어 있으며, 따라서, B가 차량의 전방, C가 차량의 후방에 해당한다. 도 16의 A의 위치에 설치된 자왜 센서(8)의 센싱면은 도 1에 도시하는 바와 같이, 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17)의 최상부의 좌단면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 내륜(17)의 최상부 좌단면에 직경 방향 외측으로 향하고 있다. 도 16의 B 및 C의 위치에 설치된 자왜 센서(도 1에는 나타나지 않음)의 센싱면은 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜 견부(17b)의 최상부와 최하부의 대략 중간에 있어서, 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17)의 중간부의 좌단면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 내륜(17)의 중간부 좌단면에 직경 방향 외측으로 향하고 있다.

도 16의 A의 위치에 설치된 자왜 센서(8)는, 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 제1 실시형태에서 상술한 바와 같이 이 센서(8)로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

타이어에 작용하는 하중이 전후 방향인 경우, 내륜(17)의 왜곡은 최상부와 최하부의 대략 중간(도 16의 B 및 C의 위치)에서 최대가 된다. 그리고, 차량 감속시에는, 도 16의 B의 위치에서 인장 방향의 왜곡이 되며, 차량 가속시에는, 도 16의 C의 위치에서 인장 방향의 왜곡이 된다. 자왜 센서(8)는 전술한 바와 같이 압축 왜곡에 대해서는 이것에 직교하는 방향으로부터, 또한, 인장 왜곡에 대해서는 이것과 동일한 방향으로 향하고 있을 때에 최대의 감도를 나타내기 때문에, 내륜 견부(17b)의 직경 방향 인장 왜곡을 최상부와 최하부의 대략 중간에서 검지하도록 자왜 센서(8)를 내륜 견부(17b)의 바로 외측에 배치함으로써, 감속시에는 도 16의 B의 위치에서, 가속시에는 도 16의 C의 위치에서 각각 큰 역자왜 효과가 검지된다.

도 14는 감속시에 도 16의 B의 위치에 배치된 자왜 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 조사한 결과를 나타낸다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 왜곡(자왜 센서 출력 전압 변화량)과 전후 방향 타이어 접지 하중은, 비례 관계에 있으며, 따라서 센서 출력과 감속시의 전후 방향 타이어 접지 하중와의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미리 구해 둠으로써, 도 16의 B의 위치에 배치된 내륜(17)의 직경 방향 인장 왜곡으로부터 감속시의 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 가속시에 도 16의 C의 위치에 배치된 자왜 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접 지 하중과의 관계도 도 14와 같아지며, 따라서, 센서 출력과 가속시 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미리 구해 둠으로써, 도 16의 C의 위치에 배치된 내륜(17)의 직경 방향 인장 왜곡으로부터 가속시의 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

3개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛의 제2 실시형태는, 도 2에 도시하는 제2 실시형태와 동일한 자왜 센서(9)가 도 16에 A, B 및 C로 도시하는 3 개소에 설치됨으로써 구성되어 있다. 도 16의 A의 위치에 설치된 자왜 센서(9)의 센싱면은 도 2에 도시하는 바와 같이, 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17)의 최상부의 외주면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜 견부(17b)의 최상부에 축 방향 좌측으로 향하고 있다. 도 16의 B 및 C의 위치에 설치된 자왜 센서(도 2에는 나타나지 않음)의 센싱면은 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜(17) 중간부의 외주면에서의 인장 왜곡을 측정하도록 차륜측 궤도 부재(4)의 내륜 견부(17b)의 최상부와 최하부의 대략 중간에서 내륜 견부(17b)에 축 방향 좌측으로 향하고 있다.

도 16의 A의 위치에 설치된 자왜 센서(9)는, 제2 실시형태와 동일하기 때문에, 제2 실시형태에서 상술한 바와 같이 이 센서(9)로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

타이어에 작용하는 하중이 전후 방향인 경우, 차량의 감속시에는 도 16의 B의 위치에서 인장 방향의 왜곡이 되고, 차량의 가속시에는 도 16의 C의 위치에서 인장 방향의 왜곡이 되기 때문에, 내륜 견부(17b)의 축 방향 인장 왜곡을 최상부와 최하부의 대략 중간에서 검지하도록 자왜 센서(9)를 내륜 견부(17b)의 바로 좌측에 배치함으로써, 감속시에는 도 16의 B의 위치에서, 가속시에는 도 16의 C의 위치에서, 각각 큰 역자왜 효과가 검지된다. 이 경우의 왜곡(자왜 센서 출력 전압 변화량)과 전후 방향 타이어 접지 하중은, 도 14에 도시한 바와 같으며, 따라서 센서 출력과 감속시 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미리 구해 둠으로써, 도 16의 B의 위치에 배치된 내륜(17)의 축 방향 인장 왜곡으로부터 감속시의 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 가속시에 도 16의 C의 위치에 배치된 자왜 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계도 도 14에 도시한 것과 같아지며, 따라서, 센서 출력과 가속시 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미리 구해 둠으로써, 도 16의 C의 위치에 배치된 내륜(17)의 축 방향 인장 왜곡으로부터 가속시 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

3개의 자왜 선서 부착 허브 유닛의 제3 실시형태는, 도 8에 도시하는 제5 실시형태와 동일한 자왜 센서(10)가 도 16에 B, C 및 D로 도시하는 3 개소에 설치됨으로써 구성되어 있다. 도 16의 D의 위치에 설치된 자왜 센서(10)의 센싱면은 도 8에 도시하는 바와 같이, 차체측 궤도 부재(3)의 최하부의 외주면에 직경 방향외측으로 향하고 있다. 도 16의 B 및 C의 위치에 설치된 자왜 센서(도 8에는 나타나지 않음)의 센싱면은 차체측 궤도 부재(3)의 최상부와 최하부의 대략 중간에서 그 외주면에 직경 방향 외측으로 향하고 있다.

도 16의 D의 위치에 설치된 자왜 센서(10)는 제5 실시형태와동일하기 때문에, 제5 실시형태에서 상술한 바와 같이 이 센서(10)로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

타이어에 작용하는 하중이 전후 방향인 경우, 차체측 궤도 부재(3)의 왜곡은, 최상부와 최하부의 대략 중간(도 16의 B 및 C의 위치)에서 최대가 된다. 그리고, 차량의 감속시에는 도 16의 C의 위치에서 압축 방향의 왜곡이 되고, 차량의 가속시에는, 도 16의 B의 위치에서 압축 방향의 왜곡이 된다. 자왜 센서(10)는 전술한 바와 같이, 압축 왜곡에 대해서는 이것에 직교하는 방향으로부터, 또, 인장 왜곡에 대해서는 이것과 동일한 방향으로 향하고 있을 때에 최대의 감도를 나타내기 때문에, 차체측 궤도 부재(3)의 축 방향 압축 왜곡을 최상부와 최하부의 대략 중간에서 검지하도록 자왜 센서(10)를 차체측 궤도 부재(3)의 바로 외측에 배치함으로써, 감속시에는 도 16의 C의 위치에서, 가속시에는 도 16의 B의 위치에서 각각 큰 역자왜 효과가 검지된다.

감속시에 도 16의 C의 위치에 배치된 자왜 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계는, 도 14에 도시하는 것과 같아진다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 왜곡(자왜 센서 출력 전압 변화량)과 전후 방향 타이어 접지 하중은 직선 관계로 있으며, 따라서, 센서 출력과 감속시 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax＋b에서의 a와 b)을 미리 구해 둠으로써, 도 16의 C의 위치에 배치된 차체측 궤도 부재(3)의 축 방향 압축 왜곡으로부터 감속시 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다. 도 16의 B의 위치에 배치된 자왜 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 가속시에 있어서의 관계도 도 14에 도시한 것과 같아지며, 따라서 센서 출력과 가속시 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미 리 구해 둠으로써, 도 16의 B의 위치에 배치된 차체측 궤도 부재(3)의 축 방향 압축 왜곡으로부터 가속시 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

2개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제1 실시형태는, 도 10에 도시하는 제1 실시형태와 동일한 변위 센서(11)가 도 16의 A에 1개와, B 및 C 중 어느 하나에 설치됨으로써 구성되어 있다.

도 16의 A의 위치에 설치된 변위 센서(11)는, 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 제1 실시형태에서 상술한 바와 같이 이 센서(11)로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

도 15는 도 16의 B 또는 C에 배치한 변위 센서(8)의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계를 조사한 결과를 나타낸다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 변위 변화량과 전후 방향 타이어 접지 하중은, 감속시 및 가속시 중 어느 경우라도 비례 관계에 있으며, 따라서 센서 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미리 구해 둠으로써, 내륜 견부(17b)의 직경 방향의 변위로부터 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

또한, 이 2개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제1 실시형태에 있어서는, 좌우방향 타이어 접지 하중을 구하는 변위 센서(11)는, 도 16의 D에 도시한 위치에 설치하여도 좋고, 이 경우에도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

2개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제2 실시형태는, 도 8을 참조하여 설명한 제2 실시형태와 동일한 변위 센서가 도 16의 A에 1개와, B 및 C 중 어느 하나에 1개 설치됨으로써 구성되어 있다.

도 16의 A의 위치에 설치된 변위 센서는, 제2 실시형태와 동일하기 때문에, 제2 실시형태에서 상술한 바와 같이 이 센서(11)로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

도 16의 B 또는 C에 배치한 변위 센서의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계는, 도 15에 도시하는 것과 같아진다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 변위 변화량과 전후 방향 타이어 접지 하중은, 감속시 및 가속시 중 어느 쪽의 경우라도 비례 관계에 있으며, 따라서, 센서 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재(3)의 직경 방향의 변위로부터 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

2개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제3 실시형태는, 도 12에 도시한 제3 실시형태와 동일한 변위 센서(11)가 도 16의 D에 1개와, B 및 C 중 어느 하나에 설치됨으로써 구성되어 있다. 도 16의 D의 위치에 설치된 변위 센서(11)의 센싱면은 도 12에 도시하는 바와 같이, 차체측 궤도 부재(3)의 플랜지(18)의 좌측면에 축 방향 내측으로 향하고 있다. 도 16의 B 또는 C의 위치에 설치된 변위 센서(도 12에는 나타나지 않음)의 센싱면은 차체측 궤도 부재(3)의 최상부와 최하부의 대략 중간에서 그 좌측면에 축 방향 내측으로 향하고 있다.

도 16의 D의 위치에 설치된 변위 센서(11)는 제3 실시형태와 동일하기 때문에, 제3 실시형태에서 상술한 바와 같이, 이 센서(11)로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

또한, 도 16의 B 또는 C에 배치한 변위 센서(11)의 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계는 도 15에 도시하는 것과 같으며, 따라서, 센서 출력과 전후 방향 타이어 접지 하중과의 관계식(y＝ax에서의 a)을 미리 구해 둠으로써, 차체측 궤도 부재(3)의 플랜지(18)의 축 방향 변위로부터 전후 방향 타이어 접지 하중을 구할 수 있다.

또한, 2개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제2 및 제3 실시형태에 있어서는, 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구하는 변위 센서(10)(11)를 도 16의 A에 도시한 위치에 설치하여도 좋으며, 이 경우에도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

계속해서, 센서(8)(9)(10)(11)의 수를 가장 적게 할 경우의 바람직한 실시형태로서, 단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛과 단 1개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛을 설명한다.

단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛의 제1 실시형태에서는, 도 1에 있어서는 최상부에 위치하도록 표시되어 있는 자왜 센서(8)가, 1대의 차량에 있어서 전륜측 허브 유닛(1)에서는 도 17에 A로 도시하는 진행 방향 앞 근방에(도면에 도시하는 좌측 방향의 화살표가 진행 방향을 나타내고 있음), 후륜측 허브 유닛(1)에서는 도 17에 B에서 도시하는 진행 방향 뒤 근방에 각각 위치되어 있다. 이렇게 해서, 이 실시형태의 자왜 센서(8)는 최상부에서 약 45° 둘레 방향으로 떨어진 위치에 1개만 설치되어 있다.

타이어에 접지 하중(레이디얼 하중 및 액시얼 하중)이 작용하면, 허브 유닛(1)각부에는 압축 또는 인장 왜곡이 생긴다. 허브 유닛(1)의 최상부 또는 최하부에 생기는 왜곡은, 좌우 방향 타이어 접지 하중에 의한 것(전후 방향 타이어 접지 하 중의 영향이 거의 제로)이며, 허브 유닛(1)의 최상부와 최하부의 대략 중간부(최상부 또는 최하부에서 90° 떨어진 위치)에서는 전후 방향 타이어 접지 하중에 의한 것(좌우 방향 타이어 접지 하중의 영향이 거의 제로)이다. 그리고, 도 17에 A 또는 B로 도시하는 위치에 생기는 왜곡은, 좌우 방향 타이어 접지 하중 및 전후 방향 타이어 접지 하중의 양방에 의한 것이며, 이것이 자왜 센서(8)에 의해 검지된다.

예컨대, 차량이 좌측으로 선회하면, 우측(전후 모두) 허브 유닛(1)의 센서(8)의 출력이 증가하고, 좌측(전후 모두)의 허브 유닛(1)의 센서(8)의 출력이 감소한다. 차량이 우측으로 선회하였을 때는, 이 반대가 된다. 또한, 차량이 감속하면 전측(좌우 모두)의 허브 유닛(1)의 센서(8)의 출력이 증가하고, 후측(좌우 모두)의 허브 유닛(1)의 센서(8)의 출력이 감소한다. 차량이 가속하였을 때는 이 반대가 된다. 또한, 차량이 좌측으로 선회하면서 감속하면, 우측 전방의 허브 유닛(1) 센서(8)의 출력이 최대, 좌측 후방의 허브 유닛(1)의 센서(8)의 출력이 최소가 되며, 우측 후방과 좌측 전방의 허브 유닛(1)의 센서(8)에 대해서는 선회의 크기와 감속 크기의 상대적 대소 관계에 따라 그 출력이 증가 또는 감소한다.

따라서, 각 센서(8)의 출력으로부터, 각 타이어에 관한 합성 접지 하중이 구해지는 것 외에, 좌륜측 전후 센서의 출력 합계와 우륜측 전후 센서의 출력 합계와의 차로부터는 선회시의 하중 이동량이 구해지고, 전륜측 좌우 센서의 출력 합계와 후륜측 좌우 센서의 출력 합계와의 차로부터 제동시의 하중 이동량이 각각 구해지며, 이것에 의해 타이어 접지 하중을 사용한 차량 제어가 가능해진다.

단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛의 제2 실시형태에서는, 도 2에 있어 서는 최상부에 위치하도록 표시되어 있는 자왜 센서(9)가 1대의 차량에 있어서, 전륜측 허브 유닛(1)에서는 도 17에 A로 도시하는 진행 방향 앞 근방에, 후륜측 허브 유닛(1)에서는 자왜 센서(9)가 도 17에 B로 도시하는 진행 방향 뒤 근방에 각각 위치되어 있다. 이렇게 해서, 이 실시형태의 자왜 센서(9)는 최상부로부터 약 45° 둘레 방향으로 떨어진 위치에 1개만 설치되어 있다.

이 제2 실시형태에서도 자왜 센서(9)의 출력에 대하여 제1 실시형태와 같은 처리가 가능하고, 각 센서(9)의 출력으로부터 각 타이어에 관한 합성 접지 하중이 구해지는 것 외에, 좌륜측 전후 센서의 출력 합계와 우륜측 전후 센서의 출력 합계와의 차로부터는 선회시의 하중 이동량이 구해지고, 전륜측 좌우 센서의 출력 합계와 후륜측 좌우 센서의 출력 합계와의 차로부터 제동시의 하중 이동량이 각각 구해지며, 이것에 의해 타이어 접지 하중을 사용한 차량 제어가 가능해진다.

단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛의 제3 실시형태에서는, 도 8에 있어서는 최하부에 위치하도록 표시되어 있는 자왜 센서(10)가, 1대의 차량에 있어서 전륜측 허브 유닛(1)에서는 도 17에 C로 도시하는 진행 방향 앞 근방에, 후륜측 허브 유닛(1)에서는 도 17에 D로 도시하는 진행 방향 뒤 근방에 각각 위치되어 있다. 이렇게 해서, 이 실시형태의 자왜 센서(10)는 최하부로부터 약 45° 둘레 방향으로 떨어진 위치에 하나만 설치되어 있다.

이 실시형태에서도 자왜 센서(10)의 출력에 대하여 제1 실시형태와 같은 처리가 가능하며, 각 센서(10)의 출력으로부터 각 타이어에 관한 합성 접지 하중이 구해지는 것 외에, 좌륜측 전후 센서의 출력 합계와 우륜측 전후 센서의 출력 합계 와의 차로부터는 선회시의 하중 이동량이 구해지고, 전륜측 좌우 센서의 출력 합계와 후륜측 좌우 센서의 출력 합계와의 차로부터 제동시 하중 이동량이 각각 구해지며, 이것에 의해 타이어 접지 하중을 사용한 차량 제어가 가능해진다.

단 1개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제1 실시형태에서는 도 10에 있어서는 최상부에 위치하도록 표시되어 있는 변위 센서(11)가 도 17의 A, B, C 및 D 중 어느 1 개소에만 설치되어 있다.

단 1개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제2 실시형태는, 도 8에 있어서 최하부에 위치하도록 표시되어 있는 자왜 센서(10)가 변위 센서로 대체되고, 이 변위 센서가 도 17의 A, B, C 및 D 중 어느 1 개소에만 설치되어 있다.

단 1개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 제3 실시형태에서는 도 12에 있어서 최하부에 위치하도록 표시되어 있는 변위 센서(11)가 도 17의 A, B, C 및 D 중 어느 1 개소에만 설치되어 있다.

단 1개의 변위 센서가 부착된 허브 유닛의 각 실시형태에 있어서, 그 변위 센서(11)의 출력에 대하여, 단 1개의 자왜 센서가 부착된 허브 유닛의 각 실시형태와 동일한 처리가 가능하다. 즉 각 센서(11)의 출력으로부터, 각 타이어에 관한 합성 접지 하중이 구해지는 것 외에, 좌륜측 전후 센서의 출력 합계와 우륜측 전후 센서의 출력 합계와의 차로부터는 선회시의 하중 이동량이 구해지고, 전륜측 좌우 센서의 출력 합계와 후륜측 좌우 센서의 출력 합계와의 차로부터 제동시 하중 이동량이 각각 구해지며, 이것에 의해 타이어 접지 하중을 사용한 차량 제어가 가능해진다.

또한, 도 16의 A에 배치된 자왜 센서(8)(9), 즉 내륜(17)의 최상부에서의 인장 왜곡을 검출하는 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서(8)(9)는 좌우 방향 타이어 접지 하중(가로 G)의 변동뿐만 아니라, 상하 방향 타이어 접지 하중(수직 하중)의 변동에 의해서도 그 출력값이 변화한다. 이들의 자왜 센서(8)(9)에 의하면, 도 18에 도시하는 바와 같이, 수직 하중이 증가(허브 유닛이 지면으로부터 받는 상향의 힘이 증가)함에 따라, 자속 밀도의 변화량(역자왜 효과)이 커지기 때문에, 그 출력값이 커진다. 또한, 가로(G)가 증가(코너링시에 외측에 위치하는 허브 유닛이 지면으로부터 받는 내측 방향의 힘이 증가)한 경우에도 그 출력값이 커진다. 도 18에서 알 수 있는 바와 같이, 자왜 밀도의 변화량은, 좌우 방향 타이어 접지 하중(가로 G) 및 상하 방향 타이어 접지 하중(수직 하중)과 대략 직선 관계에 있으며, 좌우 방향 타이어 접지 하중의 증감에 의해 생기는 자화 왜곡 밀도의 변화량은 상하 방향 타이어 접지 하중의 증감에 의해 생기는 자화 왜곡 밀도의 변화량보다 크다.

또한, 허브 유닛(1)의 2열의 볼(5) 사이의 중앙을 지나는 연직선(C)이 타이어의 중심(0)을 지나는 연직선보다도 축 방향 외측에 오프셋하고 있는 경우, 도 10에 도시하는 바와 같이 하여 도 16의 A의 위치에 설치한 변위 센서(11)에 의하면, 변위 센서(11)에 의해 검지되는 변위량은 도 19에 도시하는 바와 같이, 상하 방향 타이어 접지 하중(수직 하중)이 제로로부터 증가해 감에 따라서, 제로에서 대략 직선적으로 감소하여 마이너스값을 출력하고, 이 상태에서 좌우 방향 타이어 접지 하중(가로 G)이 가해지면 플러스 방향으로 이동하고, 가로(G)의 증가에 따라 대략 직 선적으로 증가하여 제로가 된 후, 큰 플러스값을 출력하게 된다. 이것은, 허브 유닛(1)의 2열의 볼(5) 사이 중심에 대하여 타이어 접지점(0)이 오프셋하고 있는 경우에, 좌우 방향 타이어 접지 하중 부하의 유무에 의해 모멘트 하중의 방향이 반대가 되기 때문에 이것을 이용하여 좌우 방향 타이어 접지 하중의 유무를 검지할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛이 자왜 센서를 사용하는 것으로, 제2 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛이 변위 센서를 사용하는 것이지만, 자왜 센서와 변위 센서를 조합하여 사용하여도 물론 좋다.

제1 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛의 제1 실시형태에서 제4 실시형태까지의 도 16의 A에 배치된 자왜 센서(8)(9)(38)(39), 즉 내륜(17)(47)의 최상부에서의 인장 왜곡을 검출하는 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서(8)(9)(38)(39)는, 도 18을 참조하여 설명한 바와 같이, 상하 방향 타이어 접지 하중(수직 하중)이 변화하였을 때, 좌우 방향 타이어 접지 하중(가로 G)이 변화하였을 때 및 양 하중이 동시에 변화하였을 때 중 어느 쪽의 경우에도 그 출력이 변동한다. 따라서, 상하 방향 타이어 접지 하중과 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구별하는 것이 센서 처리부에서의 연산을 간소화하며, 또한 정밀도를 높이기 때문에 바람직하다. 이하에서는 허브 유닛(1)의 2열의 볼(5) 사이의 중앙을 지나는 연직선(C)이 타이어의 중심(0)을 지나는 연직선보다도 축 방향 외측으로 오프셋하고 있는 것을 이용하여 좌우 방향 타이어 접지 하중의 유무를 용이하게 검지할 수 있는 센서 배치로 한 실시형태를 설명한다.

이 실시형태에서는 도 16의 A, B 및 C의 3 개소에 자왜 센서(8)(9)(38)(39)가 설치되어 있으며, 또한 도 16의 A의 위치에 변위 센서(11)가 설치되어 있다. 자왜 센서(8)(9)(38)(39)의 설치 위치는 도 1(제1 실시형태), 도 2(제2 실시형태), 도 3(제3 실시형태) 및 도 4(제4 실시형태) 중 어느 하나라도 좋다. 즉 내륜(17)(47)의 최상부에서의 인장 왜곡이 검출 가능한 위치이면 좋다. 변위 센서(11)의 설치 위치는 도 10(제1 실시형태)에 도시한 위치, 즉 내륜(17)의 최상부에서의 변위가 검출 가능한 위치이면 좋다. 자왜 센서(8)(9)를 도 1 또는 도 2의 위치에 설치할 때에, 변위 센서(11)와 간섭하는 경우에는, 자왜 센서(8)(9)를 커버(22)에 고정하도록 하면 좋다.

허브 유닛(1)의 볼(5) 사이 중심(C)에 대하여 타이어 접지점(0)이 오프셋하고 있는 경우, 도 16의 A의 위치에 설치한 변위 센서(11)로 검지되는 변위량은 도 19에 도시한 바와 같아진다. 따라서, 이 변위 센서(11)에 의해 좌우 방향 타이어 접지 하중(가로 G)의 유무를 검지할 수 있고, 자왜 센서(8)(9)(38)(39)의 검출치가 상하 방향 타이어 접지 하중에 의한 것인지 좌우 방향 타이어 접지 하중에 의한 것인지를 판별할 수 있으며, 자왜 센서(8)(9)(38)(39)의 출력값으로부터 상하 방향 타이어 접지 하중과 좌우 방향 타이어 접지 하중을 분리하여 검출·처리하는 것이 용이해진다.

또한, 도 16의 B 및 C의 위치에 설치한 자왜 센서(8)(9)는 전후 방향 타이어접지 하중에 대해서는 왜곡을 발생하지만, 상하 방향 타이어 접지 하중 및 좌우 방향 타이어 접지 하중 중 어느 하나에 대해서도 볼(5)로부터의 하중에 의한 왜곡이 발생하지 않기 때문에, 이들의 자왜 센서(8)(9)에 의해 전후 방향 타이어 접지 하중만을 검출할 수 있다.

본 발명에 의한 센서 부착 허브 유닛은, 자동차를 구성하는 허브 유닛과 자동차의 각종 정보를 검출하는 센서 장치가 일체화된 것이며, 이것을 사용함으로써, 타이어 접지 하중을 정밀하게 구할 수 있고, 차량 제어의 향상에 도움을 줄 수 있다.

Claims (18)

1. 차체측에 고정되는 차체측 궤도 부재, 차륜 부착용 플랜지가 있는 내축 및 내축에 끼워진 내륜을 가지며 차륜이 부착되는 차륜측 궤도 부재 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 2열의 전동체를 갖는 허브 유닛과, 센서 장치를 구비하고 있는 센서 부착 허브 유닛에 있어서,

   센서 장치는 역자왜 효과를 검지하는 적어도 1개의 자왜 센서 및 자왜 센서의 출력을 처리하는 처리 수단을 갖고, 적어도 1개의 자왜 센서는 내륜의 최상부에서의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 최하부에서의 압축 왜곡 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착되며, 처리 수단은 타이어 접지 하중을 구하는 타이어 접지 하중 연산부 및 차륜 회전 속도를 구하는 회전 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
2. 제1항에 있어서, 타이어 접지 하중 연산부는 좌우 방향 타이어 접지 하중을 구하는 좌우 방향 타이어 접지 하중 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
3. 제1항에 있어서, 센서 장치는 역자왜 효과를 검지하는 적어도 3개의 자왜 센서를 갖고, 적어도 3개의 자왜 센서는 내륜의 최상부에서의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 최하부에서의 압축 왜곡 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤 도 부재에 부착된 적어도 1개의 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서와, 내륜의 최상부와 최하부의 중간에서의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 최상부와 최하부의 중간에서의 압축 왜곡 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 전후에 대향하여 부착된 적어도 2개의 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서로 이루어지며, 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서의 출력으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중이 검출되고, 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서의 출력으로부터 전후 방향 타이어 접지 하중이 검출되는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
4. 제1항에 있어서, 자왜 센서는 내륜의 인장 왜곡 및 차체측 궤도 부재의 압축 왜곡 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재의 둘레 상의 1 개소에만 설치되어 있으며, 그 설치 개소는 최상부 또는 최하부로부터 소정 각도 떨어진 위치로 되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
5. 제4항에 있어서, 내륜의 인장 왜곡을 측정하는 자왜 센서를 갖는 센서 부착 허브 유닛이 차량의 전후 좌우 4 개소에 배치되어 있으며, 전륜측 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 앞 근방에, 후륜측 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 뒤 근방에 각각 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
6. 제4항에 있어서, 차체측 궤도 부재의 압축 왜곡을 측정하는 자왜 센서를 갖 는 센서 부착 허브 유닛이 차량의 전후 좌우 4 개소에 배치되어 있으며, 전륜측 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 앞 근방에, 후륜측 허브 유닛에서는 자왜 센서가 진행 방향 뒤 근방에 각각 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
7. 제1항에 있어서, 적어도 1개의 자왜 센서는 내륜의 축 방향의 인장 왜곡을 측정할 수 있도록 내륜의 견부 단면을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
8. 제1항에 있어서, 적어도 1개의 자왜 센서는 내륜의 직경 방향의 인장 왜곡을 측정할 수 있도록 내륜의 견부 외주면을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
9. 제1항에 있어서, 적어도 1개의 자왜 센서는, 차체측 궤도 부재에 직경 방향 외측을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
10. 제1항에 있어서, 내륜의 최상부에 있어서의 변위를 측정하는 변위 센서가 설치되어 있는 센서 부착 허브 유닛.
11. 제10항에 있어서, 허브 유닛의 전동 부재 사이 중심에 대하여 타이어 접지점 이 오프셋되어 있으며, 변위 센서의 변위량의 정부(正負)가 반전하는 것을 이용하여 좌우 방향 타이어 접지 하중의 유무가 검출되고, 내륜의 최상부에서의 인장 왜곡을 검출하는 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 자왜 센서로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중의 크기가 검출되는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
12. 차체측에 고정되는 차체측 궤도 부재, 차륜 부착용 플랜지가 있는 내축 및 내축에 끼워진 내륜을 가지며 차륜이 부착되는 차륜측 궤도 부재 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 2열의 전동체를 갖는 허브 유닛과, 센서 장치를 구비하고 있는 센서 부착 허브 유닛에 있어서,

    센서 장치는, 적어도 1개의 변위 센서 및 변위 센서의 출력을 처리하는 처리 수단을 갖고, 적어도 1개의 변위 센서는 내륜 및 차체측 궤도 부재 중 어느 한쪽의 최상부 또는 최하부에서의 변위를 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착되며, 처리 수단은 타이어 접지 하중을 구하는 타이어 접지 하중 연산부 및 차륜 회전 속도를 구하는 회전 검출부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
13. 제12항에 있어서, 센서 장치는 적어도 2개의 변위 센서를 갖고, 적어도 2개의 변위 센서는 내륜 및 차체측 궤도 부재 중 어느 한 쪽의 최상부 또는 최하부에서의 변위를 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착된 적어도 1개의 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서와, 내륜의 최상부와 최하부의 중간에서의 변위 및 차체측 궤도 부재의 최상부와 최하부의 중간에서의 변위 중 어느 한쪽을 측정할 수 있도록 차체측 궤도 부재에 부착된 적어도 1개의 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서로 이루어지며, 좌우 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서의 출력으로부터 좌우 방향 타이어 접지 하중이 검출되고, 전후 방향 타이어 접지 하중 검출용 변위 센서의 출력으로부터 전후 방향 타이어 접지 하중이 검출되는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
14. 제12항에 있어서, 변위 센서는 차체측 궤도 부재의 둘레 상의 1 개소에만 설치되어 있으며, 그 설치 개소는 최상부 또는 최하부로부터 소정 각도 떨어진 위치로 되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
15. 제12항에 있어서, 적어도 1개의 변위 센서는 내륜의 직경 방향의 변위를 측정할 수 있도록 내륜의 견부 단면을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
16. 제12항에 있어서, 적어도 1개의 변위 센서는 차체측 궤도 부재에 직경 방향외측을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
17. 제12항에 있어서, 적어도 1개의 변위 센서는 차체측 궤도 부재의 플랜지에 축 방향 내측으로 향하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.
18. 제15항에 있어서, 허브 유닛의 전동 부재 사이 중심에 대해서 타이어 접지점이 오프셋되어 있으며, 변위 센서 변위량의 정부가 반전하는 것을 이용하여, 좌우 방향 타이어 접지 하중의 유무가 검출되는 것을 특징으로 하는 센서 부착 허브 유닛.

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