專利名稱：輪胎力檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于諸如汽車之類的車輛的檢測設(shè)備，并且更具體而言涉及檢測施加在輪胎/車輪組件的輪胎上的力的輪胎力檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了檢測施加在車輛(諸如汽車)中的輪胎/車輪組件中的輪胎上的力的各種輪胎力檢測設(shè)備。例如，日本專利申請公開No. 2005-241470 (JP-A-2005-241470)描述了一種輪胎力檢測設(shè)備，其中車軸側(cè)連接構(gòu)件和車輪側(cè)連接構(gòu)件繞輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)中心交替地布置在沿周向排布的四個位置處，彈性構(gòu)件以及用于檢測施加至彈性構(gòu)件的負(fù)載的負(fù)載傳感器設(shè)置在車軸側(cè)連接構(gòu)件和車輪側(cè)連接構(gòu)件之間，并且基于由負(fù)載傳感器所檢測的結(jié)果計算施加在輪胎上的力。由本申請人提出的WO 2008/133353描述了一種輪胎力檢測設(shè)備，其具有用于檢測施加至連接裝置的應(yīng)力的應(yīng)力檢測裝置以及基于所檢測的應(yīng)力計算輪胎力的計算裝置， 其中所述連接裝置用于連接輪胎/車輪組件的車輪的盤部和車輪支撐構(gòu)件的車輪支撐部。在JP-A-2005-M1470中所述的輪胎力檢測設(shè)備中，應(yīng)力通過彈性構(gòu)件在車輪側(cè)連接構(gòu)件和車軸側(cè)連接構(gòu)件之間傳遞。在WO 2008/133353所述的輪胎力檢測設(shè)備中，應(yīng)力通過連接裝置在車輪的盤部和車輪支撐部之間傳遞，并且檢測施加至彈性構(gòu)件和連接構(gòu)件的應(yīng)力。因此，當(dāng)彈性構(gòu)件和連接裝置的剛度設(shè)定得較低使得在檢測施加在輪胎上的力方面的S/N比增大時，輪胎/車輪組件的安裝剛度減小。另一方面，當(dāng)彈性構(gòu)件和連接構(gòu)件的剛度設(shè)定得較高以確保輪胎/車輪組件的良好的安裝剛度時，在檢測施加在輪胎上的力方面的S/N比減小并且很難以較高的精度檢測施加在輪胎上的力。

發(fā)明內(nèi)容
針對傳統(tǒng)的輪胎力檢測設(shè)備中的上述問題作出了本發(fā)明，其中傳統(tǒng)的輪胎力檢測設(shè)備配置為，使得在車輪側(cè)構(gòu)件和車軸側(cè)構(gòu)件之間傳遞的所有應(yīng)力通過諸如彈性構(gòu)件和連接構(gòu)件之類的中間構(gòu)件傳遞，并且檢測施加至中間構(gòu)件的應(yīng)力。本發(fā)明提供了這樣的輪胎力檢測設(shè)備，其使由施加至置于車輪側(cè)構(gòu)件和車軸側(cè)構(gòu)件之間的彈性體的應(yīng)力導(dǎo)致的應(yīng)變增大并且檢測該增大的應(yīng)變，從而在確保輪胎/車輪組件的良好的安裝剛度的同時、以比傳統(tǒng)的輪胎力檢測設(shè)備更高的精度檢測施加在輪胎上的力。本發(fā)明的第一方面是一種輪胎力檢測設(shè)備，其用于檢測在輪胎的觸地點(diǎn)處施加在輪胎上的力，其特征在于包括輪胎/車輪組件，其具有車輪和輪胎，車輪具有與輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直地延伸的盤部，輪胎被保持在車輪的外周部上；車輪支撐構(gòu)件，其用于經(jīng)由車輪支撐部支撐車輪，使得車輪能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，車輪支撐部由車體支撐成能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且車輪支撐部相對于旋轉(zhuǎn)軸線垂直地延伸；連接構(gòu)件，其將車輪的盤部和車輪支撐構(gòu)件的車輪支撐部連接；彈性體，其布置在盤部與車輪支撐部之間，彈性體包括
3柱體部和板狀部，柱體部相對旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸并在其相對兩端處抵靠盤部和車輪支撐部，板狀部在柱體部的相對兩端之間與柱體部成為一體，并圍繞柱體部延伸；應(yīng)力檢測器， 其通過檢測板狀部的應(yīng)變來檢測施加至彈性體的應(yīng)力；以及計算單元，其基于檢測到的應(yīng)力來計算施加在輪胎上的力。根據(jù)上述第一方面，彈性體布置在車輪的盤部和車輪支撐構(gòu)件的車輪支撐部之間。彈性體包括柱體部和板狀部，柱體部相對于輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸并在其相對兩端處抵靠盤部和車輪支撐部，板狀部在柱體部的相對兩端之間與柱體部成為一體并圍繞柱體部延伸。通過檢測板狀部的應(yīng)變來檢測施加至彈性體的應(yīng)力，并且基于所檢測到的應(yīng)力來計算施加在輪胎上的力。因此，由施加至彈性體的應(yīng)力引起的柱體部的應(yīng)變在板狀部中得到放大，并且通過檢測放大的應(yīng)變來檢測施加至彈性體的應(yīng)力。由此，與其中沒有設(shè)置板狀部并且檢測柱體部的應(yīng)變的情況相比，檢測施加至彈性體的應(yīng)力的S/N比增大并且以較高的精度檢測施加在輪胎上的力。此外，不需要過度減小彈性體的剛度來增大在檢測施加至彈性體的應(yīng)力方面的S/ N比。因此，與其中沒有設(shè)置板狀部并且檢測柱體部的應(yīng)變的情況相比，可以使柱體部的剛度更高，并且因此可以牢固地連接車輪的盤部和車輪支撐構(gòu)件的車輪支撐部，以確保輪胎/ 車輪組件的良好的安裝剛度。在上述第一方面中，可采用這樣的配置，其中彈性體具有繞旋轉(zhuǎn)軸線彼此間隔地布置的多個柱體部，以及將每對在周向上彼此相鄰的柱體部一體地連接的板狀部。根據(jù)上述配置，彈性體具有繞旋轉(zhuǎn)軸線彼此間隔地布置的多個柱體部，以及將每對在周向上彼此相鄰的柱體部一體地連接的板狀部。因此，與其中多個柱體部沒有通過板狀部一體地連接的情況相比，可以減少零件的數(shù)量并且可以容易且有效率地安裝彈性體。此外，在一個柱體部附近的區(qū)域中的板狀部的移動受到在周向上與其相鄰的柱體部的限制，因此與其中多個柱體部沒有通過板狀部一體地連接的情況相比，板狀部的彈性變形量增大，使得可以增大檢測施加至彈性體的應(yīng)力的S/N比。在上述第一方面中，可采用這樣的配置，其中板狀部具有應(yīng)力集中部，應(yīng)力集中部通過使由于施加至彈性體的應(yīng)力而施加至板狀部的應(yīng)力集中來使板狀部的在其中設(shè)置應(yīng)力檢測器的區(qū)域中的應(yīng)變增大。根據(jù)上述配置，在板狀部中，由于施加至彈性體的應(yīng)力而施加至板狀部的應(yīng)力在應(yīng)力集中部處被集中，并且板狀部的在其中設(shè)置有應(yīng)力檢測器的區(qū)域中的應(yīng)變由于應(yīng)力集中而增大。因此，與其中沒有設(shè)置應(yīng)力集中部情況相比，增大了在檢測施加至彈性體的應(yīng)力方面的S/N比，并且因此可以增大為獲得希望的應(yīng)力檢測精度方面較重要的柱體部的剛度。在所述第一方面中，可采用這樣的配置，其中當(dāng)沿著旋轉(zhuǎn)軸線觀察時，應(yīng)力檢測器相對于柱體部的軸線布置在相對于輪胎/車輪組件的徑向垂直的方向上。通常，當(dāng)車輪的盤部和車輪支撐構(gòu)件的車輪支撐部繞旋轉(zhuǎn)軸線相對于彼此旋轉(zhuǎn)時，柱體部和板狀部的應(yīng)變在相對于柱體部的軸線處于與輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向垂直的方向上的區(qū)域中較大。根據(jù)上述配置，當(dāng)沿著旋轉(zhuǎn)軸線觀察時應(yīng)力檢測器相對于柱體部的軸線布置在與輪胎/車輪組件的徑向垂直的方向上，使得當(dāng)車輪的盤部和車輪支撐構(gòu)件的車輪支撐部繞旋轉(zhuǎn)軸線相對于彼此旋轉(zhuǎn)時、可以有效地檢測施加至彈性體的應(yīng)力。在上述第一方面中，可采用這樣的配置，其中連接構(gòu)件與旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸，并且柱體部是連接構(gòu)件穿過的中空筒。根據(jù)上述配置，連接構(gòu)件相對于旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸并且柱體部是連接構(gòu)件穿過的中空筒，使得可以通過檢測施加至彈性體的應(yīng)力來推定施加至連接構(gòu)件的應(yīng)力，并且因此可以基于施加至連接構(gòu)件的應(yīng)力來推定施加在輪胎上的力?；蛘?，在上述第一方面中，可采用這樣的配置，其中柱體部相對于連接構(gòu)件布置在繞旋轉(zhuǎn)軸線的周向上。根據(jù)上述配置，柱體部相對于連接構(gòu)件布置在繞旋轉(zhuǎn)軸線的周向上，使得彈性體的位置和數(shù)量能夠在不受連接構(gòu)件的位置和數(shù)量所施加的制約的情況下進(jìn)行設(shè)定，并且基于施加至彈性體的應(yīng)力推定施加在輪胎上的力。此外，柱體部不限于中空柱體部而是可以具有實心結(jié)構(gòu)。在上述第一方面中，可采用這樣的配置，其中輪胎力檢測設(shè)備還包括壓應(yīng)力限制構(gòu)件，壓應(yīng)力限制構(gòu)件承受從盤部和車輪支撐部向柱體部施加的壓應(yīng)力中的至少一部分， 從而限制施加至柱體部的壓應(yīng)力。根據(jù)上述配置，壓應(yīng)力限制構(gòu)件承受從盤部和車輪支撐部向柱體部施加的壓應(yīng)力中的至少一部分，從而限制施加至柱體部的壓應(yīng)力。因此，與其中沒有設(shè)置壓應(yīng)力限制構(gòu)件的情況相比，可以在確保車輪的盤部與車輪支撐構(gòu)件的車輪支撐部之間通過連接構(gòu)件進(jìn)行的牢固連接的同時，降低彈性體的剛度。因此，可以在確保輪胎/車輪組件的更好的安裝剛度的同時，提高對施加在輪胎上的力的檢測精度。在所述第一方面中，可采用這樣的配置，其中計算單元基于施加至彈性體的應(yīng)力來計算在彈性體處在輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向上施加的應(yīng)力，并基于在輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向上施加的應(yīng)力來計算在輪胎的觸地點(diǎn)處在縱向上施加在輪胎上的力。根據(jù)上述配置，可靠地并且準(zhǔn)確地計算在輪胎的觸地點(diǎn)處在縱向上施加在輪胎上的力，即，縱向力。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在上述第一實施例中，應(yīng)力檢測器配置為檢測在輪胎/ 車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向上施加至彈性體的應(yīng)力。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在上述第一方面中，板狀部與柱體部的軸線垂直地延伸。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在上述第一方面中，彈性體具有繞旋轉(zhuǎn)軸線以等間隔布置的多個柱體部。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在上述第四方面中，彈性體具有繞旋轉(zhuǎn)軸線以90度間隔布置的四個柱體部。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在上述第一方面中，輪胎力檢測設(shè)備具有多個應(yīng)力檢測器，應(yīng)力檢測器對于各個柱體部檢測圍繞柱體部的板狀部的應(yīng)變以檢測在輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向上施加至彈性體的應(yīng)力，并且計算單元配置為基于在輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向上施加至彈性體的柱體部的應(yīng)力的總和來計算在縱向上施加在輪胎上的力。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在上述第一方面中，板狀部將全部柱體部一體地連接。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在上述第一方面中，應(yīng)力檢測器配置為板狀部的在與柱體部的軸線垂直的方向上的表面部分的應(yīng)變。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在上述第一方面中，在每個柱體部的軸線的相對兩側(cè)上設(shè)置一對應(yīng)力檢測器。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在上述第九方面中，所述一對應(yīng)力檢測器設(shè)置在相對于板狀部的厚度中心位于同一側(cè)的板狀部表面上。


本發(fā)明的上述的以及更多的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將參考附圖從以下示例實施例的描述中變得清楚，其中類似的編號用來表示類似的元件并且其中圖1是沿著經(jīng)過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖2的I-I線)所取的剖視圖，其示出了應(yīng)用于驅(qū)動輪的根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第一實施例；圖2是沿著圖1的II - II線所取的剖視圖，其示出了第一實施例的主要部分；圖3是以夸大方式示出了在第一實施例中當(dāng)剪切應(yīng)力施加至柱體部時板狀部的彈性變形的解釋圖；圖4是示出了當(dāng)從輪胎/車輪組件的輪轂蓋側(cè)觀察時、在第一實施例中由檢測元件檢測到的應(yīng)力的解釋圖；圖5是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖6的V-V線)所取的剖面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第二實施例；圖6是沿著圖5的VI - VI線所取的剖面圖，其示出了第二實施例的主要部分；圖7是沿著圖6的ΥΠ - ΥΠ線所取的剖面圖，其示出了第二實施例的彈性體；圖8是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖9的VDI - VDI線)所取的剖視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第三實施例；圖9是沿著圖8的IX - IX線所取的剖視圖，其示出了第三實施例的彈性體的主要部分；圖10是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖11的X - X線)所取的剖面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第四實施例；圖11是沿著圖10的XI-XI所取的剖面圖，其示出了第四實施例的主要部分；圖12是沿著圖10的XII-XII線所取的局部剖面圖，其示出了第四實施例的主要部分；圖13是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖14的ΧΙΙΙ-ΧΙΙΙ線) 所取的剖面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第五實施例；并且圖14是沿著圖13的XIV-XIV線所取的剖面圖，其示出了第五實施例的主要部分。
具體實施例方式下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。(第一實施例)圖1是沿著經(jīng)過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖2的I - I線)所取的剖視圖，其示出了應(yīng)用于驅(qū)動輪的根據(jù)本發(fā)明的用于檢測施加在輪胎上的力的輪胎力檢測設(shè)備的第一實施例。圖2是沿著圖1的II - II線所取的剖視圖，其示出了第一實施例的主要部分。在圖1中，編號10指代車輛(未示出)的輪胎/車輪組件，并且編號12指代輪胎力檢測設(shè)備。輪胎/車輪組件10具有由金屬制成的車輪16和主要由橡膠制成的輪胎18， 其中車輪16具有與旋轉(zhuǎn)軸線14垂直地延伸的盤部16A，并且輪胎18由車輪16的周緣部 16B支撐。輪胎/車輪組件10由輪轂構(gòu)件20支撐以可繞旋轉(zhuǎn)軸線14旋轉(zhuǎn)。輪胎力檢測設(shè)備12與制動盤22 —起布置在輪胎/車輪組件10和輪轂構(gòu)件20之間。輪轂構(gòu)件20具有圓筒軸部沈和凸緣部觀，其中軸部沈由軸承M支撐以可繞旋轉(zhuǎn)軸線14旋轉(zhuǎn)，凸緣部觀與軸部形成為一體并且與旋轉(zhuǎn)軸線14垂直。雖然在圖1中未示出，但是軸承M由車身通過懸架構(gòu)件支撐。輪胎/車輪組件10是驅(qū)動輪并且驅(qū)動軸30從與輪胎/車輪組件10相對的一側(cè)插入到軸部26中。驅(qū)動軸30沿著旋轉(zhuǎn)軸線14延伸以可繞旋轉(zhuǎn)軸線14旋轉(zhuǎn)并且通過壓配合等牢固地連接到軸部沈。本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備所應(yīng)用于的輪胎/車輪組件可以是從動輪。輪轂構(gòu)件20與制動盤22的盤部22A共同用作車輪支撐構(gòu)件。凸緣部28與盤部 22A共同界定車輛支撐部。環(huán)形彈性體32與旋轉(zhuǎn)軸線14同軸地布置在盤部16A和盤部22A 之間。彈性體32包括四個基本圓筒形的柱體部32A和板狀部32B，其中四個柱體部32A繞旋轉(zhuǎn)軸線14以90度間隔布置并且板狀部32B與柱體部32A為一體并且圍繞柱體部延伸。 板狀部32B設(shè)置在柱體部32A的相對的縱向端部之間的中間位置處。輪轂構(gòu)件20和制動盤22可由諸如鐵合金之類的具有高強(qiáng)度和高硬度的金屬材料制成。車輪16可由諸如鋁合金或者鐵合金之類的具有相對較高強(qiáng)度和相對較高硬度的金屬材料制成。彈性體32可由諸如鋁合金之類的具有相對較高彈性的金屬材料制成。柱體部32A的軸線32C相對于旋轉(zhuǎn)軸線14平行地延伸并且柱體部32A的兩端抵靠盤部16A和盤部22A。板狀部32B繞旋轉(zhuǎn)軸線14環(huán)狀地并且與旋轉(zhuǎn)軸線14垂直地延伸， 并且將四個柱體部32A連接為一體。板狀部32B具有比輪轂構(gòu)件20的軸部沈的內(nèi)徑大的內(nèi)徑并且具有比制動盤22的盤部22k的外徑小的外徑。封蓋構(gòu)件34布置在盤部16A和盤部22A之間。封蓋構(gòu)件34具有彼此一體的盤部 34A和圓筒部34B。封蓋構(gòu)件34具有以緊密接觸地方式收納板狀部32B的孔34C，并且抵靠盤部16A。圓柱部34B圍繞彈性體32、與旋轉(zhuǎn)軸線14平行地延伸并且在與盤部34A相對的一側(cè)的端部處抵靠盤部22A。0型密封圈35布置在圓柱部34B的端面上，其用于防止泥水和/或塵土通過在圓柱部34B和盤部22A之間的間隙進(jìn)入到封蓋構(gòu)件34里面。在各個柱體部32A中設(shè)置了沿軸線32C延伸的具有圓形截面的孔36。用作連接裝置的螺栓38穿過各個孔36。各個螺栓38的軸線沿著軸線32C延伸并且與軸線32C對準(zhǔn)。 各個螺栓38的頭部固定在凸緣部觀的內(nèi)表面上。在圖1所示的實施例中，孔36具有與螺栓38松配合的較大直徑部分以及與螺栓38基本上緊密接觸的較小直徑部分。各個螺栓38穿過輪轂構(gòu)件20的凸緣部觀、制動盤22的盤部22A、彈性體32的柱體部32A以及車輪16的盤部16A，并且延伸到盤部16A的外部。彈性體32A和封蓋構(gòu)件34 通過螺栓38以及擰緊到螺栓38上的螺母40被壓縮在盤部16A和盤部22A之間。盤部16A 牢固地與凸緣部28和制動盤22連接為一體。檢測元件42固定在柱體部32A的附近、彈性體32的板狀部32B的表面上。如圖 2所示，對于各個柱體部32A，檢測元件42設(shè)置在相對于軸線32C處于與輪胎/車輪組件的徑向方向垂直的方向上的位置處，即，在與經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸線14和軸線32C的平面44垂直地延伸的直線46上的位置處。在圖中所示的實施例中，檢測元件42在相對于板狀部32B的沿其厚度方向上的中心的同一側(cè)上設(shè)置在各個柱體部32A的沿直線46方向的相對兩側(cè)上。如其中夸大了變形的圖3所示，當(dāng)由于施加至輪胎/車輪組件10和輪轂構(gòu)件20 的扭矩使得盤部16A和盤部22k繞旋轉(zhuǎn)軸線14相對于彼此旋轉(zhuǎn)時，剪切應(yīng)力施加至彈性體 32的柱體部32A，使得軸線32C相對于盤部16A和盤部22A傾斜。因此，板狀部32B的位于柱體部32A的在彈性體32周向上的相對兩側(cè)處的部分發(fā)生彈性彎曲，使得凹面部分受到壓縮變形而凸面部分受到拉伸變形。板狀部32B的彈性變形量與施加至柱體部32A的剪切應(yīng)力成比例。施加至柱體部 32A的剪切應(yīng)力與通過螺栓38在輪胎/車輪組件10和輪轂構(gòu)件20之間傳遞的扭矩成比例。因此，通過檢測在柱體部32A的相對兩側(cè)處板狀部32B的彈性變形量，可以推定在對應(yīng)的柱體部32A的位置處、通過螺栓38在盤部16A和盤部22A之間傳遞的周向力。各個檢測元件42用作應(yīng)力檢測器，其類似于電阻應(yīng)變片，輸出指示與板狀部32B 在直線46方向上的彈性應(yīng)變對應(yīng)的電流值的電流信號，從而檢測在各個螺栓38的周向上的相對兩側(cè)沿直線46施加至板狀部32B的表面部分的應(yīng)力。封蓋構(gòu)件34具有與旋轉(zhuǎn)軸線 14對準(zhǔn)的較小直徑部分48。輪轂構(gòu)件20的軸部沈的外端部部分地裝配到較小直徑部分 48上。用作計算單元的電子電路裝置50布置在封蓋構(gòu)件34的中心部分中。從各個檢測元件42輸出的電流信號經(jīng)由導(dǎo)線52供給到電子電路裝置50?？梢哉J(rèn)為，使板狀部32B的表面部分壓縮變形而形成凹狀的應(yīng)力以及使板狀部 32B的表面部分拉伸變形而形成凸?fàn)畹膽?yīng)力大小相同并且方向相反。此外，在各個柱體部 32A的在直線46方向上的相對兩側(cè)的變形彼此相反。因此，與各個柱體部32A相關(guān)聯(lián)地設(shè)置的一對檢測元件42在板狀部32B的同一側(cè)分別檢測其正方向沿直線46彼此相反的板狀部32B的彈性應(yīng)變。如后面所描述的，電子電路裝置50基于從檢測元件42獲得的電流信號、計算在螺栓38的位置處作用在盤部16A和盤部22A上的周向力Fxl至!^4。然后電子電路裝置50 基于上述力Fxl至&4，計算與旋轉(zhuǎn)軸線14垂直的縱向方向上的力縱向力)，縱向力 Fxt由路面56在輪胎18的觸地面的中心P處施加在輪胎18上。然后電子電路裝置50將指示縱向力Fxt的信號輸出到車輛的控制器(圖中未示出)。圖4是示出了從輪胎/車輪組件10的輪轂蓋側(cè)觀察到的第一實施例中由檢測元件42檢測到的應(yīng)力的解釋圖。如圖4所示，假設(shè)四個螺栓38是螺栓38a至38d，并且由放置在螺栓38a至38b的逆時針方向側(cè)的檢測元件42檢測到的應(yīng)力分別是fxll、fx21、fx31 以及fx41。此外，假設(shè)由放置在螺栓38a至38b的順時針方向側(cè)的檢測元件42檢測到的應(yīng)力分別是 fxl2、fx22、fx32 以及 fx42。電子電路裝置50利用下面的方程(1)至(4)計算在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上施加至螺栓38a至38d的中心的應(yīng)力Fxl至1^x4 :Fxl = (fxll+fxl2)/2. . . (1) ；Fx2 = (fx21+fx22)/2. · · (2) ；Fx3 = (fx31+fx32)/2. · · (3)；以及 Fx4 = (fx41+fx42)/2. . . (4) 當(dāng)基于輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)半徑、旋轉(zhuǎn)軸線14和軸線32C之間的距離等確定的系數(shù)是Ax (正的常量)時，由路面56在輪胎18的觸地點(diǎn)的中心P處施加的縱向力Fxt 用下面的方程( 來表示。因此，電子電路裝置50利用下面的方程( 來計算施加在輪胎18 上的縱向力 Fxt :Fxt = Ax(Fxl+Fx2+Fx3+Fx4). . · (5)。由于施加在輪胎/車輪組件10上的豎直力，柱體部32A接收豎直剪切力，使得由檢測元件42檢測到的力fxll至fx41以及fxl2至fx42具有由豎直剪切力引起的誤差分量。然而，由豎直剪切力引起的誤差分量的方向在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)軸線14的在水平方向上的相對兩側(cè)上彼此相反。因此，方程(5)的計算可消除由豎直剪切力引起的誤
差分量。由于施加在輪胎/車輪組件10上的橫向力使得彎曲應(yīng)力施加至柱體部32A，并且由檢測元件42檢測到的力fxll至fx41以及fxl2至fx42含有由彎曲應(yīng)力引起的誤差分量。然而，由彎曲應(yīng)力引起的誤差分量的方向在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)軸線14的在垂直方向上的相對兩側(cè)上彼此相反。因此，方程(1)至(5)的計算消除了由彎曲應(yīng)力引起的
誤差分量。因此，可以在不受施加在輪胎/車輪組件10上的豎直力和/或橫向力影響的情況下準(zhǔn)確地計算施加在輪胎18上的縱向力ht，并且這樣的操作和效果在后述的其他實施例的情況中也可以實現(xiàn)。根據(jù)圖中所示的第一實施例，當(dāng)扭矩施加在車輪16或者輪轂構(gòu)件20上時，剪切應(yīng)力施加至彈性體32的柱體部32A，并且可以基于由剪切應(yīng)力的發(fā)生而伴隨著板狀部32B的彈性變形出現(xiàn)的應(yīng)變來確定施加至各個螺栓38的位置處的、在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上的應(yīng)力Fxl至&4。此外，可以基于這些應(yīng)力準(zhǔn)確地計算由路面56施加在輪胎18上的縱向力I7Xt。特別地，根據(jù)第一實施例，封蓋構(gòu)件34布置在盤部16A和盤部22A之間并且承受由盤部16A和盤部22A所施加的壓應(yīng)力的至少一部分。因此，封蓋構(gòu)件34用作壓應(yīng)力限制裝置，其限制施加至彈性體32的柱體部32A的壓應(yīng)力。因此，與其中施加至柱體部32A的壓應(yīng)力不受封蓋構(gòu)件34限制的情況相比，可以在確保車輪16的盤部16A和輪轂構(gòu)件20的凸緣部28之間的牢固連接的同時減小彈性體 32的剛度。因此，可以在確保輪胎/車輪組件10的良好的安裝剛度的同時提高檢測輪胎力的精度。這樣的操作和效果在后述的第四和第五實施例的情況中也可以實現(xiàn)。根據(jù)第一實施例，一對檢測元件42在每個柱體部32A的在輪胎/車輪組件10的周向上的相對兩側(cè)上設(shè)置在板狀部32B的同側(cè)表面上。利用上面的方程(1)至G)、以由各對檢測元件42檢測到的應(yīng)力的平均值的形式計算在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上施加至螺栓38a至38d的中心的應(yīng)力Fxl至1^x4。因此，與其中在各個柱體部32A的附近設(shè)置一個檢測元件42的情況相比，可以更加準(zhǔn)確地計算在各個柱體部32A的位置處施加至彈性體32的應(yīng)力Fxl至&4。此外，與其中對柱體部32A的一部分設(shè)置檢測元件42的情況相比，可以更加準(zhǔn)確地計算施加在輪胎18 上的縱向力ht。這樣的操作和效果在后述的其他實施例的情況中也可以實現(xiàn)。根據(jù)第一實施例，柱體部32A通過板狀部32B彼此一體地連接并且因此彈性體32 是單個零件。因此，與其中板狀部32B繞柱體部32A僅局部地存在并且因此四個柱體部32A 沒有通過板狀部32B —體地連接的情況相比，可以減少彈性體32的零件的數(shù)目并且更容易安裝彈性體32。這樣的操作和效果在除第四實施例以外的后述的其他實施例的情況中也可以實現(xiàn)。
根據(jù)第一實施例，柱體部32A在孔36的較小直徑部分處實質(zhì)上緊密地安裝到螺栓 38上。因此，可以容易地并且可靠地將各個柱體部32A的軸線32C與對應(yīng)的螺栓38的軸線對準(zhǔn)。因此，可以容易地并且可靠地將彈性體32相對于盤部16A和盤部22k定位，并且可以準(zhǔn)確地確定在各個柱體部32A的位置處施加至彈性體32的應(yīng)力Fxl至&4。雖然在圖中所示的第一實施例中封蓋構(gòu)件34也用作限制施加至彈性體32的柱體部32A的壓應(yīng)力的壓應(yīng)力限制裝置，但是可以作出修改使得封蓋構(gòu)件34不具有壓應(yīng)力限制裝置的功能。具體而言，可以作出這樣的修改，使得柱體部32A通過并且延伸超出封蓋構(gòu)件 34的盤部34A之外并且因此封蓋構(gòu)件34不再承受由盤部16A和盤部22A施加的壓應(yīng)力。(第二實施例)圖5是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖6的V-V線)所取的剖面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第二實施例的。圖6是沿著圖5的VI-VI 線所取的剖面圖，其示出了第二實施例的主要部分。圖7是沿著圖6的VII-VII線所取的剖面圖，其示出了第二實施例的彈性體。在圖5至圖7中，與圖1和圖2中所示的構(gòu)件相同的構(gòu)件用在圖1和圖2中使用的相同的編號指代。除了針對第二實施例描述的部分以外，結(jié)構(gòu)與上述第一實施例的結(jié)構(gòu)相同。這也適用于后述的其他實施例。在第二實施例中，沒有設(shè)置與第一實施例的封蓋構(gòu)件34相對應(yīng)的構(gòu)件。設(shè)置在彈性體32的柱體部32A中的孔36具有在整個長度上不變的直徑，并且孔36的直徑大于螺栓 38的直徑，使得孔36以松配合的方式收納螺栓38。彈性體32的柱體部32A具有在輪胎/車輪組件10的徑向方向上拉長的長圓形截面。在除了各個柱體部32A的沿其長軸的相對兩端以外的部分中，彈性體32的柱體部32A 通過具有圓形截面的基部32D連接到板狀部32B?；?2D的厚度小于柱體部32A沿著軸線32C的長度并且大于板狀部32B的厚度?；?2D的半徑Ra是柱體部32A的長軸的一半，并且因此半徑Ra設(shè)定為比長度Rb (柱體部32A的短軸的一半)大的值。柱體部32A每個都在其徑向內(nèi)端具有定位用突出部58并且該定位用突出部58從柱體部32A徑向向內(nèi)地延伸。定位用突出部58的末端與其中結(jié)合有電子電路裝置50的帽構(gòu)件60的外周表面相抵靠，使得彈性體32的軸線與旋轉(zhuǎn)軸線14對準(zhǔn)并且孔36定位成與每個對應(yīng)的螺栓38對準(zhǔn)。此外，在板狀部32B中、在周向上彼此相鄰的兩個柱體部32A之間設(shè)置槽口 62。槽口 62在兩端上與一假想圓弧的切線平行地并直線地延伸到檢測元件42的附近，其中該假想圓弧是當(dāng)在軸向上觀察時、通過孔36的軸線32C并且其圓心在旋轉(zhuǎn)軸線14上的圓弧。槽口 62在板狀部32B的厚度方向上延伸以在厚度方向上穿過板狀部32B，并且槽口 62的兩端
是等腰三角形。當(dāng)應(yīng)力施加至彈性體32并且板狀部32B發(fā)生彈性變形時，應(yīng)力在具有細(xì)長六邊形的槽口 62的兩端處集中，使得板狀部32B的在設(shè)置有檢測元件42的各個區(qū)域中的彈性變形量增大。因此，槽口 62通過使施加至板狀部32B的應(yīng)力集中來提供了使板狀部32B的在設(shè)置有檢測元件42的各個區(qū)域中的應(yīng)變增大的應(yīng)力集中部。槽口 62的形狀不限于細(xì)長六邊形。只要槽口能夠使板狀部32B的在設(shè)置有檢測元件42的區(qū)域中的應(yīng)變增大，槽口 62可以是諸如菱形或者三角形之類的任意形狀。設(shè)置
10于在周向上彼此相鄰的兩個柱體部32A之間的槽口 62的數(shù)量不限于一個。例如，可以對于每個檢測元件42在其附近設(shè)置一個槽口 62。此外，板狀部32B的厚度可以設(shè)定為比在第一實施例的情況中的厚度大的值。根據(jù)圖中所示的第二實施例，與在上述第一實施例的情況中一樣，基于板狀部32B 的應(yīng)變來確定施加至螺栓38的位置處的在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上的應(yīng)力Fxl至 Fx4,并且可以基于上述應(yīng)力Fxl至Fx4準(zhǔn)確地計算由路面56施加在輪胎18上的縱向力 Fxt0特別地，根據(jù)圖中所示的第二實施例，柱體部32A具有在輪胎/車輪組件10的徑向方向上拉長的長圓截面，并且在除了各個柱體部32A的沿其長軸的相對兩端以外的部分中，柱體部32A通過具有圓形截面的基部32D連接到板狀部32B。因此，與其中未設(shè)置基部 32D的情況相比，板狀部32B的彈性變形量較小并且因此要求的彈性體32的剛度低于在其他實施例中要求的剛度。根據(jù)第二實施例，槽口 62設(shè)置于板狀部32B中、在周向上彼此相鄰的兩個柱體部 32A之間的位置處，槽口 62用作使施加至板狀部32B的應(yīng)力集中的應(yīng)力集中部。因此，板狀部32B的在設(shè)置有檢測元件42的各個區(qū)域中的應(yīng)變通過槽口 62而增大，使得與其中沒有設(shè)置槽口 62的情況相比，可以將板狀部32B的厚度設(shè)定為更大的值。因此，可以減小在輸送或者安裝彈性體32時引起的板狀部32B的不必要的變形。根據(jù)第二實施例，定位用突出部58的末端抵靠帽構(gòu)件60的外周表面，從而將彈性體32定位。因此，與其中沒有設(shè)置定位用突出部58的情況相比，可以容易地并且精確地定位彈性體32，使得彈性體32的軸線與旋轉(zhuǎn)軸線14對準(zhǔn)并且使孔36定位成與各個對應(yīng)的螺栓38對準(zhǔn)。(第三實施例)圖8是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖9的VIII-VIII線) 所取的剖視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第三實施例。圖9是沿著圖8的 IX-IX線所取的剖視圖，其示出了第三實施例的彈性體的主要部分。第三實施例是上述第二實施例的修改。在第三實施例中，彈性體32的柱體部32A 具有圓筒形狀。彈性體32的板狀部32B具有與上述第一實施例的情況相同的環(huán)形板狀并且具有比其中結(jié)合有電子電路裝置50的帽構(gòu)件60的外徑大的內(nèi)徑。設(shè)置在各個柱體部32A的孔36與上述第二實施例的情況相同在整個長度上具有不變的直徑?？?6的直徑實質(zhì)上等于或者稍大于螺栓38的直徑，使得孔36不是以壓配的方式而是以實質(zhì)上緊密接觸的方式收納螺栓38。板狀部32B沒有設(shè)置諸如上述第二實施例中的槽口 62之類的應(yīng)力集中部。板狀部32B的厚度設(shè)定為比第二實施例的板狀部32B的厚度小的值。因此，根據(jù)圖中所示的第三實施例，與上述第一和第二實施例的情況相同，基于板狀部32B的應(yīng)變來確定施加至螺栓38的位置處的在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上的應(yīng)力Fxl至&4，并且可以基于上述應(yīng)力Fxl至Fx4準(zhǔn)確地計算由路面56施加在輪胎18上的縱向力I7Xt。特別地，根據(jù)第三實施例，柱體部32A具有簡單的圓筒形并且板狀部32B具有簡單的環(huán)形。因此，板狀部32B的形狀比在其他實施例的情況中的板狀部32B的形狀簡單并且因此可以以較低的成本生產(chǎn)彈性體32。根據(jù)第三實施例，柱體部32A以實質(zhì)上緊密接觸的方式收納對應(yīng)的螺栓38。因此可以在沒有任何專用定位裝置的情況下使彈性體32的軸線與旋轉(zhuǎn)軸線14對準(zhǔn)并且使柱體部32A的軸線32C與螺栓38的軸線對準(zhǔn)。彈性體32可以修改成使得柱體部32A至少部分地以松配合的方式收納各個對應(yīng)的螺栓38。(第四實施例)圖10是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖11的X-X線)所取的剖面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第四實施例。圖11是沿著圖10的VI-VI 線所取的剖面圖，其示出了第四實施例的主要部分。圖12是沿著圖10的VII-VII線所取的局部剖面圖，其示出了第四實施例的主要部分。第四實施例是上述第一實施例的修改。在第四實施例中，封蓋構(gòu)件34與上述第一實施例的情況相同地設(shè)置。彈性體32不具有繞旋轉(zhuǎn)軸線14延伸的環(huán)形。四個彈性構(gòu)件32 繞輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)軸線14、布置于在周向上以90度間隔彼此分開的位置處。彈性體32的柱體部32A沒有穿過封蓋構(gòu)件34的盤部34A并且以輕微受壓的狀態(tài)放置在盤部34A和制動盤22的盤部22A之間。柱體部32A具有圓筒狀。各個板狀部32B 僅在圍繞著柱體部32A的較小區(qū)域中延伸。各個彈性體32的板狀部32B具有一對帶狀支撐部64，其與板狀部32B為一體并且沿著直線46延伸，每個彈性體32相對于在徑向上延伸的平面44對稱。在封蓋構(gòu)件34的盤部34A的內(nèi)側(cè)面上、在沿直線46方向與各個柱體部32A間隔開的位置處一體地形成支撐底座66。支撐底座66的末端壓配到設(shè)置在支撐底座66中的溝槽中。因此，彈性體32由支撐底座66以如下狀態(tài)支撐，其中柱體部32A的孔36與收納螺栓38并且設(shè)置在制動盤22 的盤部22A和封蓋構(gòu)件34的盤部34A中的孔對準(zhǔn)。在盤部22A和盤部34A中的孔具有使得孔以緊密接觸的方式收納螺栓38的直徑?？?6具有使得孔36以松配合的方式收納螺栓38的直徑。此外，電子電路裝置50沒有結(jié)合在封蓋構(gòu)件34中，并且其中結(jié)合有電子電路裝置 50的帽構(gòu)件60以其中帽構(gòu)件60被部分地裝配到輪轂構(gòu)件20的軸部沈中的狀態(tài)、布置在封蓋構(gòu)件；34的盤部34A和軸部沈之間。根據(jù)圖中所示的第四實施例，與上述第一至第三實施例的情況相同，基于板狀部 32B的應(yīng)變來確定施加至螺栓38的位置處的在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上的應(yīng)力Fxl 至&4，并且可以基于上述應(yīng)力Fxl至Fx4準(zhǔn)確地計算由路面56施加在輪胎18上的縱向力 Fxt0特別地，根據(jù)第四實施例，各個彈性體32的支撐部64的末端分別壓配合到設(shè)置在支撐底座66中的溝槽中，從而使彈性體32固定到封蓋構(gòu)件34的盤部34A。因此，可以可靠地將彈性體32的柱體部32A的孔36與設(shè)置在24A和盤部34A中的、收納螺栓38的孔對準(zhǔn)，并且從而可以可靠地將柱體部32A的軸線32C與螺栓38的軸線對齊。根據(jù)第四實施例，柱體部32A在整個長度上以松配合的方式收納螺栓38。因此，與其中柱體部32A至少部分地以緊密接觸的方式收納螺栓38的情況相比，可以更可靠地防止螺栓38阻礙柱體部32A和板狀部32B的彈性變形。
根據(jù)第四實施例，設(shè)置了四個彈性體32并且其彼此間隔開。因此，與其中四個柱體部32A通過單個環(huán)形的板狀部32B連接為一體的其他實施例的情況相比，可以更可靠地防止彼此相鄰的柱體部32A相互影響周圍的板狀部32B的彈性變形。(第五實施例)圖13是沿著通過輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線的剖切面(圖14的XIII - XIII線) 所取的剖面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎力檢測設(shè)備的第五實施例。圖14是沿著圖13 的XIV- XIV線所取的剖面圖，其示出了第五實施例的主要部分。第五實施例是上述第三實施例的修改。在第五實施例中，與第三實施例的情況相同，彈性體32的柱體部32A具有圓筒形狀。彈性體32的板狀部32B與上述第一實施例的情況相同具有環(huán)形板狀，并且具有比其中結(jié)合有電子電路裝置50的帽構(gòu)件60的外徑大的內(nèi)徑。柱體部32A可以是實心柱體而不是圓筒。與上述第三實施例的情況相同，柱體部32A繞輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)軸線14 布置于在周向上以90度間隔彼此分開的位置處。以松配合的方式收納螺栓38的孔68繞旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置于在周向上以45度間隔彼此分開的位置處。環(huán)形蓋板(未示出)可以布置成與制動盤22的盤部22A抵靠。在這種情況下，螺栓38穿過并且延伸超出蓋板和彈性體32的板狀部32B之外，并且螺栓38以緊密接觸的方式安裝到設(shè)置在板狀部32B中的孔中。封蓋構(gòu)件34的圓筒部的末端以及各個柱體部32A 的一端抵靠蓋板。注意，該蓋板可以省略。根據(jù)圖中所示的第五實施例，與上述第一至第四實施例的情況相同，基于板狀部 32B的應(yīng)變來確定施加至螺栓38的位置處的在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上的應(yīng)力Fxl 至&4，并且可以基于上述應(yīng)力Fxl至Fx4準(zhǔn)確地計算由路面56施加在輪胎18上的縱向力 Fxt0特別地，根據(jù)第五實施例，柱體部32A沒有安裝到螺栓38上并且在輪胎/車輪組件10的周向上與螺栓38間隔開。因此，可以在沒有由螺栓38導(dǎo)致的對柱體部32A的位置的制約的情況下計算由路面56施加在輪胎18上的縱向力ht。根據(jù)第五實施例，螺栓38以緊密接觸的方式安裝到設(shè)置在板狀部32B中的孔中。 因此可以可靠地將彈性體32的軸線與旋轉(zhuǎn)軸線14對準(zhǔn)并且同時可以容易地并且準(zhǔn)確地將柱體部32A定位在預(yù)定位置處。在上述描述中，已詳細(xì)說明了本發(fā)明的具體的實施例。然而，本發(fā)明不限于上述實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在本發(fā)明的范圍內(nèi)各種其他的實施例是可以的。例如，雖然在上述第二和第三實施例中沒有設(shè)置封蓋構(gòu)件，但是可以設(shè)置例如與第一實施例的封蓋構(gòu)件34相似的封蓋構(gòu)件。另一方面，可以從第一、第四和第五實施例中省略封蓋構(gòu)件34。雖然在所述第一實施例中，柱體部32A通過并且延伸超出封蓋構(gòu)件34之外，但是柱體部32A的端部可以抵靠封蓋構(gòu)件34的盤部34A。另一方面，與第一實施例的情況相同， 在第四和第五實施例中，柱體部32A可以穿過并且延伸超出封蓋構(gòu)件34之外。雖然在所述第二和第三實施例中沒有設(shè)置對施加至彈性體32的柱體部32A的壓應(yīng)力進(jìn)行限制的壓應(yīng)力限制裝置，但是在這些實施例中也可以設(shè)置壓應(yīng)力限制裝置。例如， 可以采用這樣的裝置，其中帽構(gòu)件60設(shè)置有與車輪16的盤部16A抵靠的肩部使得帽構(gòu)件60用作對施加至彈性體32的柱體部32A的壓應(yīng)力進(jìn)行限制的壓應(yīng)力限制裝置。在上述實施例中，柱體部32A的橫截面是圓形或者長圓形。然而，柱體部32A的橫截面可以是諸如多邊形或者橢圓形之類的任何形狀。類似地，在除了第四實施例以外的上述實施例中板狀部32B是環(huán)形板狀，但是板狀部32B可以是諸如多邊形之類的任何形狀。雖然在上述實施例的情況中沒有進(jìn)行基于彈性體32的溫度對應(yīng)力的校正，但是可以作出這樣的修改，其中檢測彈性體32的溫度特別是板狀部32B的溫度，并且可以基于檢測到的溫度校正在輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)方向上施加的應(yīng)力fxll等或者應(yīng)力Fxl至 Fx4。雖然在上述實施例中沒有計算由路面56施加在輪胎18上的豎直力，但是由設(shè)置在各個柱體部32A的相對兩側(cè)上的一對檢測元件42檢測到的應(yīng)力之間的差隨著輪胎/車輪組件10的旋轉(zhuǎn)以正弦曲線變化，使得由路面56施加在輪胎18上的豎直力可以基于應(yīng)力之差的正弦變化通過矩陣運(yùn)算來計算。雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的示例實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解本發(fā)明不限于所述實施例或者結(jié)構(gòu)。相反，本發(fā)明意圖覆蓋各種修改和等同的布置。此外，雖然在各種組合和配置中示出了示例實施例的各種元件，但是其他組合和配置也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種輪胎力檢測設(shè)備，其用于檢測在輪胎的觸地點(diǎn)處施加在所述輪胎上的力，其特征在于包括輪胎/車輪組件，其具有車輪和輪胎，所述車輪具有相對于所述輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直地延伸的盤部，所述輪胎被保持在所述車輪的外周部上；車輪支撐構(gòu)件，其用于經(jīng)由車輪支撐部支撐所述車輪，使得所述車輪能夠繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述車輪支撐部由車體支撐成能夠繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且所述車輪支撐部相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直地延伸；連接構(gòu)件，其將所述車輪的所述盤部和所述車輪支撐構(gòu)件的所述車輪支撐部連接；彈性體，其布置在所述盤部與所述車輪支撐部之間，所述彈性體包括柱體部和板狀部， 所述柱體部相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸并在其相對兩端處抵靠所述盤部和所述車輪支撐部，所述板狀部在所述柱體部的相對兩端之間與所述柱體部成為一體，并圍繞所述柱體部延伸；應(yīng)力檢測器，其通過檢測所述板狀部的應(yīng)變來檢測施加至所述彈性體的應(yīng)力；以及計算單元，其基于檢測到的所述應(yīng)力來計算施加在所述輪胎上的所述力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎力檢測設(shè)備，其中，所述彈性體具有繞所述旋轉(zhuǎn)軸線彼此間隔地布置的多個柱體部，以及將每對在周向上彼此相鄰的所述柱體部一體地連接的所述板狀部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎力檢測設(shè)備，其中，所述板狀部具有應(yīng)力集中部，所述應(yīng)力集中部通過使由于施加至所述彈性體的所述應(yīng)力而施加至所述板狀部的應(yīng)力集中來使所述板狀部的在其中設(shè)置所述應(yīng)力檢測器的區(qū)域中的應(yīng)變增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的輪胎力檢測設(shè)備，其中，當(dāng)沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線觀察時，所述應(yīng)力檢測器相對于所述柱體部的軸線布置在與所述輪胎/車輪組件的徑向垂直的方向上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的輪胎力檢測設(shè)備，其中，所述連接構(gòu)件相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸，并且所述柱體部是所述連接構(gòu)件穿過的中空筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的輪胎力檢測設(shè)備，其中，所述柱體部相對于所述連接構(gòu)件布置在繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的周向上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的輪胎力檢測設(shè)備，還包括壓應(yīng)力限制構(gòu)件，所述壓應(yīng)力限制構(gòu)件承受從所述盤部和所述車輪支撐部向所述柱體部施加的壓應(yīng)力中的至少一部分，從而限制施加至所述柱體部的壓應(yīng)力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的輪胎力檢測設(shè)備，其中，所述計算單元基于施加至所述彈性體的所述應(yīng)力來計算在所述彈性體處在所述輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向上施加的應(yīng)力，并基于在所述輪胎/車輪組件的旋轉(zhuǎn)方向上施加的所述應(yīng)力來計算在所述輪胎的所述觸地點(diǎn)處在縱向上施加在所述輪胎上的力。
全文摘要
一種輪胎力檢測設(shè)備(12)推定在車輛中的輪胎的觸地點(diǎn)處施加在輪胎上的力，該車輛包括輪胎/車輪組件(10)，其具有車輪(16)以及被保持在車輪(16)的外周部上的輪胎(18)；以及車輪支撐構(gòu)件，其經(jīng)由車輪支撐部(28)可旋轉(zhuǎn)地支撐車輪(16)。輪胎力檢測設(shè)備包括彈性體(32)，其布置在車輪(16)與車輪支撐部(28)之間，彈性體包括柱體部(32A)和板狀部(32B)，每個柱體部在其相對兩端處抵靠車輪(16)和車輪支撐部(28)，板狀部與柱體部成為一體并圍繞柱體部延伸；應(yīng)力檢測器(42)，其通過檢測板狀部的應(yīng)變來檢測施加至彈性體的應(yīng)力；以及電子電路裝置(50)，其基于檢測到的應(yīng)力來計算施加在輪胎上的力。
文檔編號G01M17/02GK102239398SQ200980148779
公開日2011年11月9日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者吉內(nèi)茂裕, 磯野宏 申請人:豐田自動車株式會社, 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社