[发明专利]轮胎力检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于诸如汽车之类的车辆的检测设备，并且更具体而言涉及检测施加在轮胎/车轮组件的轮胎上的力的轮胎力检测设备。

背景技术

已经提出了检测施加在车辆(诸如汽车)中的轮胎/车轮组件中的轮胎上的力的各种轮胎力检测设备。例如，日本专利申请公开No.2005-241470(JP-A-2005-241470)描述了一种轮胎力检测设备，其中车轴侧连接构件和车轮侧连接构件绕轮胎/车轮组件的旋转中心交替地布置在沿周向排布的四个位置处，弹性构件以及用于检测施加至弹性构件的负载的负载传感器设置在车轴侧连接构件和车轮侧连接构件之间，并且基于由负载传感器所检测的结果计算施加在轮胎上的力。

由本申请人提出的WO 2008/133353描述了一种轮胎力检测设备，其具有用于检测施加至连接装置的应力的应力检测装置以及基于所检测的应力计算轮胎力的计算装置，其中所述连接装置用于连接轮胎/车轮组件的车轮的盘部和车轮支撑构件的车轮支撑部。

在JP-A-2005-241470中所述的轮胎力检测设备中，应力通过弹性构件在车轮侧连接构件和车轴侧连接构件之间传递。在WO 2008/133353所述的轮胎力检测设备中，应力通过连接装置在车轮的盘部和车轮支撑部之间传递，并且检测施加至弹性构件和连接构件的应力。

因此，当弹性构件和连接装置的刚度设定得较低使得在检测施加在轮胎上的力方面的S/N比增大时，轮胎/车轮组件的安装刚度减小。另一方面，当弹性构件和连接构件的刚度设定得较高以确保轮胎/车轮组件的良好的安装刚度时，在检测施加在轮胎上的力方面的S/N比减小并且很难以较高的精度检测施加在轮胎上的力。

发明内容

针对传统的轮胎力检测设备中的上述问题作出了本发明，其中传统的轮胎力检测设备配置为，使得在车轮侧构件和车轴侧构件之间传递的所有应力通过诸如弹性构件和连接构件之类的中间构件传递，并且检测施加至中间构件的应力。本发明提供了这样的轮胎力检测设备，其使由施加至置于车轮侧构件和车轴侧构件之间的弹性体的应力导致的应变增大并且检测该增大的应变，从而在确保轮胎/车轮组件的良好的安装刚度的同时、以比传统的轮胎力检测设备更高的精度检测施加在轮胎上的力。

本发明的第一方面是一种轮胎力检测设备，其用于检测在轮胎的触地点处施加在轮胎上的力，其特征在于包括：轮胎/车轮组件，其具有车轮和轮胎，车轮具有与轮胎/车轮组件的旋转轴线垂直地延伸的盘部，轮胎被保持在车轮的外周部上；车轮支撑构件，其用于经由车轮支撑部支撑车轮，使得车轮能够绕旋转轴线旋转，车轮支撑部由车体支撑成能够绕旋转轴线旋转，并且车轮支撑部相对于旋转轴线垂直地延伸；连接构件，其将车轮的盘部和车轮支撑构件的车轮支撑部连接；弹性体，其布置在盘部与车轮支撑部之间，弹性体包括柱体部和板状部，柱体部相对旋转轴线平行地延伸并在其相对两端处抵靠盘部和车轮支撑部，板状部在柱体部的相对两端之间与柱体部成为一体，并围绕柱体部延伸；应力检测器，其通过检测板状部的应变来检测施加至弹性体的应力；以及计算单元，其基于检测到的应力来计算施加在轮胎上的力。

根据上述第一方面，弹性体布置在车轮的盘部和车轮支撑构件的车轮支撑部之间。弹性体包括柱体部和板状部，柱体部相对于轮胎/车轮组件的旋转轴线平行地延伸并在其相对两端处抵靠盘部和车轮支撑部，板状部在柱体部的相对两端之间与柱体部成为一体并围绕柱体部延伸。通过检测板状部的应变来检测施加至弹性体的应力，并且基于所检测到的应力来计算施加在轮胎上的力。

因此，由施加至弹性体的应力引起的柱体部的应变在板状部中得到放大，并且通过检测放大的应变来检测施加至弹性体的应力。由此，与其中没有设置板状部并且检测柱体部的应变的情况相比，检测施加至弹性体的应力的S/N比增大并且以较高的精度检测施加在轮胎上的力。

此外，不需要过度减小弹性体的刚度来增大在检测施加至弹性体的应力方面的S/N比。因此，与其中没有设置板状部并且检测柱体部的应变的情况相比，可以使柱体部的刚度更高，并且因此可以牢固地连接车轮的盘部和车轮支撑构件的车轮支撑部，以确保轮胎/车轮组件的良好的安装刚度。

在上述第一方面中，可采用这样的配置，其中弹性体具有绕旋转轴线彼此间隔地布置的多个柱体部，以及将每对在周向上彼此相邻的柱体部一体地连接的板状部。

根据上述配置，弹性体具有绕旋转轴线彼此间隔地布置的多个柱体部，以及将每对在周向上彼此相邻的柱体部一体地连接的板状部。因此，与其中多个柱体部没有通过板状部一体地连接的情况相比，可以减少零件的数量并且可以容易且有效率地安装弹性体。