(57)【要約】【課題】路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出すること。【解決手段】ハブユニット１０の車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に歪みセンサ１４ａ、１４ｂを設置して、当該外周面に作用する応力を検出するようにした。すなわち、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重は、ホイールセンタに作用するホイールセンタ入力荷重となって車体側軌道部材１１の上側の外周面に応力を発生し、タイヤ左右方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材１１の下側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に歪みセンサ１４ａ、１４ｂを設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出することができる。【選択図】図２
2008292298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブユニットに備えられて車体側に固定される車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に設置され、当該外周面に作用する応力を検出する上下面応力検出手段と、前記上下面応力検出手段で検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出する荷重検出手段と、を備えたことを特徴とする荷重検出装置。
【請求項２】
前記車体側軌道部材の後側の外周面に設置され、当該外周面に作用する応力を検出する前後面応力検出手段を備え、
前記荷重検出手段は、前記前後面応力検出手段で検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ前後方向荷重を検出することを特徴とする請求項１に記載の荷重検出装置。
【請求項３】
前記車体側軌道部材の前側及び後側の外周面に設置され、当該外周面に作用する応力を検出する前後面応力検出手段を備え、
前記荷重検出手段は、制動力によって発生する前後方向荷重を検出するときには、前記前後面応力検出手段で検出された前記後側の外周面に作用する応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ前後方向荷重を検出し、駆動力によって発生する前後方向荷重を検出するときには、前記前後面応力検出手段で検出された前記後側の外周面に作用する応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ前後方向荷重を検出することを特徴とする請求項１に記載の荷重検出装置。
【請求項４】
前記ハブユニットは、車体側に固定される車体側軌道部材と、前記車体側軌道部材及び前記車輪側軌道部材の間に配置された二列の転動体と、を備え、
前記前後面応力検出手段が設置される位置は、前記車体側軌道部材と一方の列の前記転動体との接触点及び前記車輪側軌道部材と前記一方の列の前記転動体との接触点を結ぶ直線、並びに前記車体側軌道部材と他方の列の前記転動体との接触点及び前記車輪側軌道部材と前記他方の列の前記転動体との接触点を結ぶ直線が互いに交差する点よりも、車両背面視で前記二列の転動体のうち、荷重配分比の高い転動体寄りの位置であることを特徴とする請求項２又は３に記載の荷重検出装置。
【請求項５】
前記ハブユニットは、車体側に固定される車体側軌道部材と、前記車体側軌道部材及び前記車輪側軌道部材の間に配置された二列の転動体と、を備え、
前記上下面応力検出手段が設置される位置は、前記車体側軌道部材と一方の列の前記転動体との接触点及び前記車輪側軌道部材と前記一方の列の前記転動体との接触点を結ぶ直線、並びに前記車体側軌道部材と他方の列の前記転動体との接触点及び前記車輪側軌道部材と前記他方の列の前記転動体との接触点を結ぶ直線が互いに交差する点よりも、車両平面視で前記二列の転動体のうち、荷重配分比の高い転動体寄りの位置であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の荷重検出装置。
【請求項６】
前記前後面応力検出手段が設置される位置は、ハブセンタを通る水平面よりも下側にオフセットしていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の荷重検出装置。
【請求項７】
前記前後面応力検出手段は、歪みセンサであり、
前記歪みセンサは、車軸方向から４５度の方向に生じる歪みの大きさを検出することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の荷重検出装置。
【請求項８】
前記上下面応力検出手段は、歪みセンサであり、
前記歪みセンサは、車軸方向から４５度の方向に生じる歪みの大きさを検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の荷重検出装置。
【請求項９】
車体側に固定される車体側軌道部材、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、並びに前記車体側軌道部材及び前記車輪側軌道部材の間に配置された二列の転動体を備えたハブユニットと、前記車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に設置され、当該外周面に作用する応力を検出する上下面応力検出手段と、前記上下面応力検出手段で検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段で推定されたタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重に基づいて車両を制御する車両制御手段と、を備えたことを備えたことを特徴とする自動車。
【請求項１０】
ハブユニットの車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出することを特徴とする荷重検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面からタイヤに伝わる力を検出する荷重検出装置、自動車及び荷重検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、ハブユニットを車体に取り付けるフランジ部の曲面状基端部に歪みセンサを設置し、曲面状基端部に生じる応力を検出することで、検出された応力から接地荷重を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３６６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、接地荷重、つまり、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重を検出できるものの、他の入力荷重を検出することはできない。
本発明は、上記従来の技術に鑑みてなされたものであって、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重が検出される荷重検出装置、自動車及び荷重検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の課題を解決するため、本発明に係る荷重検出装置は、ハブユニットの車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に設置され、当該外周面に作用する応力を検出する上下面応力検出手段と、前記上下面応力検出手段で検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出する荷重検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明に係る自動車は、車体側に固定される車体側軌道部材、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、並びに前記車体側軌道部材及び前記車輪側軌道部材の間に配置された二列の転動体を備えたハブユニットと、前記車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に設置され、当該外周面に作用する応力を検出する上下面応力検出手段と、前記上下面応力検出手段で検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段で推定されたタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重に基づいて車両を制御する車両制御手段と、を備えたことを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る荷重検出方法は、ハブユニットの車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る荷重検出装置によれば、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重は、ホイールセンタに作用するホイールセンタ入力荷重となって車体側軌道部材の上側の外周面に応力を発生し、タイヤ左右方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材の下側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に応力を検出する手段を設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重が検出される。
【０００８】
また、本発明に係る自動車によれば、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重は、ホイールセンタに作用するホイールセンタ入力荷重となって車体側軌道部材の上側の外周面に応力を発生し、タイヤ左右方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材の下側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に応力を検出する手段を設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重が検出される。
【０００９】
さらに、本発明に係る荷重検出方法によれば、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重は、ホイールセンタに作用するホイールセンタ入力荷重となって車体側軌道部材の上側の外周面に応力を発生し、タイヤ左右方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材の下側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材の上側及び下側の外周面に応力を検出する手段を設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重が検出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車１Ａの構成を示す概略図である。
自動車１Ａは、図１に示すように、車体２、センサ装置３ＦＬ〜３ＲＲ、センサ信号処理ユニット４及び車輪５ＦＬ〜５ＲＲを備えている。
これらのうち、センサ装置３ＦＬ〜３ＲＲは、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲのハブユニット１０それぞれに備えられており、路面から車輪５ＦＬ〜５ＲＲに伝わる力（タイヤ上下方向荷重、タイヤ左右方向荷重、タイヤ前後方向荷重）によって発生するハブユニット１０の外周面の歪みを検出する。これらセンサ装置３ＦＬ〜３ＲＲの出力信号は、センサ信号処理ユニット４に入力される。
【００１１】
図２は、センサ装置３ＦＬ〜３ＲＲが設置されるハブユニット１０の構成例を示す図である。
なお、センサ装置３ＦＬ〜３ＲＲが設置されるハブユニット１０の構成はそれぞれ同様であるため、センサ装置３ＦＲが設置される右前輪５ＦＲのハブユニット１０を例に挙げて説明する。
ハブユニット１０は、図２に示すように、車体側軌道部材１１、車輪側軌道部材１２、複数の転動体１３及びセンサ装置３ＦＬ〜３ＲＲの検出子である歪みセンサ１４ａ〜１４ｃを備えている。
車体側軌道部材１１は、車体２に固定されており、中空状のハブホイール部１１ａにおいて転動体１３を介して車輪側軌道部材１２を回転可能に支持している。
車輪側軌道部材１２は、車輪５ＦＲが取り付けられており、ハブホイール部１１ａの中空部内に挿通された軸部１２ａにおいて、転動体１３を介して車体側軌道部材１１に回転可能に支持されている。
【００１２】
転動体１３は、車体側軌道部材１１及び車輪側軌道部材１２の間に配置され、中空状のハブホイール部１１ａの内周面を周回するように複数並べられており、車軸方向の互いに異なる位置に２列並列に転動体１３の列が形成されている。これら転動体１３は、負荷荷重能力が向上するように、車体側軌道部材１１との接触点と車輪側軌道部材１２との接触点を結ぶ直線（作用点交点軸線）に鉛直方向となす角度（接触角φ）を設けて車体側軌道部材１１及び車輪側軌道部材１２の間に配置され、車体側軌道部材１１と一方の列の転動体１３との接触点及び車輪側軌道部材１２と前記一方の列の転動体１３との接触点を結ぶ作用点交点軸線、並びに車体側軌道部材１１と他方の列の転動体１３との接触点及び車輪側軌道部材１２と前記他方の列の転動体１３との接触点を結ぶ作用点交点軸線が互いに交差する点、つまり、荷重作用点が車輪側軌道部材１２の車軸中心線上及びハブセンタで車軸と直交する直線（図２（ｃ）の車軸直交線）上それぞれに設定された構成となっている。
【００１３】
歪みセンサ１４ａ〜１４ｃは、ハブホイール部１１ａの外周面上で、且つ、転動体１３の接触角φによって規定される荷重作用点上に設置されており、具体的には、外周面側の荷重作用点が当該外周面よりも半径方向内側に存在する場合には、歪みセンサ１４ａは、ハブホイール部１１ａの外周面の車両上下方向最上部（車体側軌道部材１１の上側の外周面上で且つハブセンタを通って車軸と直交する鉛直方向直線と交差する位置）、歪みセンサ１４ｂは車両上下方向最下部（車体側軌道部材１１の下側の外周面上で且つハブセンタを通って車軸と直交する鉛直方向直線と交差する位置）、歪みセンサ１４ｃは前後方向後部（車体側軌道部材１１の外周面上の後側位置）に設置されている。
【００１４】
また、歪みセンサ１４ａ〜１４ｃは、車体側軌道部材１１の外周面側の荷重作用点が当該外周面よりも半径方向外側に存在する場合には、歪みセンサ１４ａは、ハブホイール部１１ａの外周面の車両上下方向上部（車体側軌道部材１１の外周面上で且つ荷重作用点よりも平面視で荷重配分比が高い転動体１３寄りの位置。当該転動体１３の作用点交点軸線上の位置）、歪みセンサ１４ｂは車両上下方向下部（車体側軌道部材１１の外周面上で且つ荷重作用点よりも平面視で荷重配分比が高い転動体１３寄りの位置。当該転動体１３の作用点交点軸線上の位置）、歪みセンサ１４ｃは前後方向後部（車体側軌道部材１１の外周面上で且つ荷重作用点よりも背面視で荷重配分比が高い転動体１３寄りの位置。当該転動体１３の作用点交点軸線上の位置）に設置されている。
【００１５】
ここで、歪みセンサ１４ｃの取付け位置は、ハブセンタを通る水平面よりも下側にオフセットしている（車両進行方向軸線上から下方へのオフセット角を持っている）。
また、これら歪みセンサ１４ａ〜１４ｃは、車軸方向から４５度の角度、つまり、荷重が発生したときに大きな剪断力が作用する角度で歪みセンサ２枚をそれぞれ異なる向きに貼付した構成を有し、車軸方向から４５度の方向に生じるハブホイール部１１ａの外周面の歪みの大きさを検出し、検出された歪みに基づいて各設置点における外周面の歪みの向き及び大きさを検出する。
【００１６】
図１に戻り、センサ信号処理ユニット４は、制駆動力センサ３ＦＬ〜３ＲＲによって検出されたハブホイール部１１ａの外周面の荷重作用点の歪みに基づいて当該荷重作用点に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重、タイヤ左右方向荷重及びタイヤ前後方向荷重を算出する。具体的には、センサ処理ユニット４は、歪みセンサ１４ａで検出される車体側軌道部材１１の上側の外周面に作用する応力に基づいてタイヤ上下方向荷重を算出し、歪みセンサ１４ｂで検出される車体側軌道部材１１の下側の外周面に作用する応力に基づいてタイヤ左右方向荷重を算出し、歪みセンサ１４ｃで検出される車体側軌道部材１１の後側の外周面に作用する応力に基づいてタイヤ前後方向荷重を算出する構成となっている。
【００１７】
また、センサ信号処理ユニット４は、算出されたタイヤ上下方向荷重、タイヤ左右方向荷重及びタイヤ前後方向荷重に基づいて制動力制御装置、駆動力制御装置及び姿勢制御装置等の制御装置を制御することで、制動力発生時の車輪スリップを抑制するＡＢＳ（Antilock Brake System）制御、駆動力発生時の駆動輪スピンを抑制するＴＣＳ（Traction Control System）制御、コーナリング時の車輪横滑りを抑制するＶＤＣ（Vehicle Dynamics Control）制御及び車両の姿勢制御を行う。
【００１８】
なお、本実施形態では、センサ装置３ＦＬ〜３ＲＲが設置されるハブユニット１０として従動輪５ＦＲのハブユニット１０を例に挙げて説明したが、駆動輪５ＲＬ、５ＲＲのハブユニット１０にあっては、さらに、等速ジョイントが車輪側軌道部材１２と結合し、駆動方向の荷重を検出するための歪みセンサが設けられる。この歪みセンサは、歪みセンサ１４ｃの反対側であるハブホイール部１１ａの外周面の前後方向前部（車体側軌道部材１１の外周面の前側位置）に設置されている。
【００１９】
そして、センサ処理ユニット４は、駆動力によって発生するタイヤ前後方向荷重を検出するときには（駆動荷重検出時には）、歪みセンサ１４ｃで検出されるハブホイール部１１ａの前側の外周面に作用する応力に基づいてタイヤ前後方向荷重を検出し、制動力によって発生するタイヤ前後方向荷重を検出するときには（制動荷重検出時には）、歪みセンサ１４ｄで検出されるハブホイール部１１ａの後側の外周面に作用する応力に基づいてタイヤ前後方向荷重を検出する構成となっている。
【００２０】
（動作）
次に、路面からタイヤに伝わる力（タイヤ上下方向荷重、タイヤ左右方向荷重、タイヤ前後方向荷重）によってハブホイール部１１ａの外周面生じる歪みについて説明する。
図３は、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重によって生じるハブホイール部１１ａの外周面の歪みを示す図である。
まず、図３に示すように、車両上方向に作用するタイヤ上下方向荷重Ｆzが路面からタイヤに伝わり、ホイールセンタに車両上方向に作用するタイヤ上下方向荷重Ｆzが発生すると、タイヤ側の荷重作用点（図３の右側の荷重作用点）に上側の転動体１３を上方に押し上げる力が生じ、押し上げられた転動体１３が車体側軌道部材１１の内周面を上側に押圧することで、ハブホイール部１１ａの上側の外周面に歪が発生する。そのため、発生した歪みが歪みセンサ１４ａによって検出され、検出された歪みに対応する応力に基づいてタイヤ上下方向荷重が算出される。
【００２１】
図４は、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ左右方向荷重によって生じるハブホイール部１１ａの外周面の歪みを示す図である。
また、図４に示すように、タイヤ左方向に作用するタイヤ左右方向荷重（横力）Ｆyが路面からタイヤに伝わり、ホイールセンタ周りに車両背面視で右回りにモーメント荷重Ｍx（Ｍx＝Ｆy・Ｒ、Ｒ：タイヤ動半径）が発生すると、タイヤ側の荷重作用点（図４の右側の荷重作用点）に下側の転動体１３を下方に押し下げる力（モーメント荷重Ｍxに対応する力）が発生し、押し下げられた転動体１３が車体側軌道部材１１の内周面を下側に押圧することで、ハブホイール部１１ａの下側の外周面に歪が発生する。そのため、発生した歪みが歪みセンサ１４ｂによって検出され、検出された歪みに対応する応力に基づいてタイヤ左右方向荷重が算出される。
【００２２】
図５は、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ前後方向荷重によって生じるハブホイール部１１ａの外周面の歪みを示す図である。
さらに、図５に示すように、タイヤ後方向に作用するタイヤ前後方向荷重（制動時の前後力）Ｆxが路面からタイヤに伝わり、ホイールセンタにタイヤ後方向に作用するタイヤ前後方向荷重Ｆxが発生すると、タイヤ側の荷重作用点（図５の右側の荷重作用点）に後側の転動体１３を後方に押圧する力が生じ、押圧された転動体１３が車体側軌道部材１１の内周面を後側に押圧することで、ハブホイール部１１ａの後側の外周面に歪が発生する。そのため、発生した歪みが歪みセンサ１４ｃによって検出され、検出された歪みに対応する応力に基づいてタイヤ前後方向荷重が算出される。
ここで、タイヤ、ホイール、ローター等の回転体は慣性モーメントを有しているため、制動時の前後力Ｆxは、ブレーキトルクと慣性トルクとの合計値である。
【００２３】
以上、本実施形態では、図１のセンサ装置３ＦＬ〜３ＲＲ及びセンサ信号処理ユニット４、図２の歪みセンサ１４ａ、１４ｂが特許請求の範囲に記載の上下面応力検出手段を構成し、以下同様に、図１のセンサ信号処理ユニット４が荷重検出手段及び車両制御手段を構成し、図１のセンサ装置３ＦＬ〜３ＲＲ及びセンサ信号処理ユニット４、図２の歪みセンサ１４ｃが前後面応力検出手段を構成する。
【００２４】
（作用・効果）
（１）このように、本実施形態の荷重検出装置にあっては、ハブユニット１０の車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に上下面応力検出手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）を設置して、当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出するようにした。すなわち、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重は、ホイールセンタに作用するホイールセンタ入力荷重となって車体側軌道部材１１の上側の外周面に応力を発生し、タイヤ左右方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材１１の下側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に応力を検出する手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）を設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出することができる。
【００２５】
（２）また、車体側軌道部材１１の後側の外周面に前後面応力検出手段（歪みセンサ１４ｃ）を設置して、当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ前後方向荷重を検出するようにした。すなわち、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ前後方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材１１の後側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材１１の後側の外周面に応力を検出する手段（歪みセンサ１４ｃ）を設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ前後方向荷重を検出することができる。
【００２６】
（３）さらに、上下面応力検出手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）が設置される位置は、車体側軌道部材１１の外周面上で、且つ、当該外周面側の荷重作用点よりも車両平面視で二列の転動体１３のうち、荷重配分比の高い転動体１３寄りの位置にした。すなわち、ホイールセンタとベアリングセンタとの間の距離で転動体１３の荷重配分比が異なり、外周面側の荷重作用点が接触角φの大きさによって半径方向位置が異なるため、外周側の荷重作用点が車体側軌道部材の外部にある場合には、荷重配分比が高い転動体１３寄りの位置に上下面応力検出手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）を設置することで、タイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重の検出精度を向上することができる。
【００２７】
（４）また、前後面応力検出手段（歪みセンサ１４ｃ）が設置される位置は、車体側軌道部材１１の外周面上で、且つ、荷重作用点よりも車両背面視で二列の転動体１３のうち、荷重配分比の高い転動体１３寄りの位置にした。すなわち、ホイールセンタとベアリングセンタとの間の距離で転動体１３の荷重配分比が異なり、外周面側の荷重作用点が接触角φの大きさによって半径方向位置が異なるため、外周側の荷重作用点が車体側軌道部材１１の外部にある場合には、荷重配分比が高い転動体１３寄りの位置に前後面応力検出手段（歪みセンサ１４ｃ）を設置することで、タイヤ前後方向荷重の検出精度を向上することができる。
【００２８】
（５）さらに、前後面応力検出手段（歪みセンサ１４ｃ）が設置される位置は、ハブセンタを通る水平面よりも下側にオフセットした。すなわち、制動時に発生する車両慣性挙動がタイヤ前後方向荷重の検出に影響することを考慮し、バネ上慣性とバネ下慣性とによって前後方向スリップによる挙動変化が発生することで、キャスター角が減少し、センサ取り付け位置の対地角度が変化するため、タイヤ前後方向荷重の検出角度にオフセットを持たせる必要があり、水平面上（制動軸線上）から下側にオフセット角を持たせることで、タイヤ前後方向荷重の制動方向荷重を検出することができる。
【００２９】
（６）また、上下面応力検出手段は、歪みセンサ１４ａ、１４ｂであり、歪みセンサ１４ａ、１４ｂは、車軸方向から４５度の方向に生じる歪みの大きさを検出するようにした。すなわち、ホイールセンタ入力荷重及びモーメント荷重に対して、車体側軌道部材１１の外周面での主応力発生方向が車軸方向から略４５度方向に発生するため、車軸方向から略４５度方向に生じる歪みの大きさを検出することで、タイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重の検出精度を向上することができる。
【００３０】
（７）さらに、前後面応力検出手段は、歪みセンサ１４ｃであり、歪みセンサ１４ｃは、車軸方向から４５度の方向に生じる歪みの大きさを検出するようにした。すなわち、ホイールセンタ入力荷重及びモーメント荷重に対して、車体側軌道部材１１の外周面での主応力発生方向が車軸方向から略４５度方向に発生するため、車軸方向から略４５度方向に生じる歪みの大きさを検出することで、タイヤ前後方向荷重の検出精度を向上することができる。
【００３１】
（８）また、本実施形態の自動車にあっては、ハブユニット１０の車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に上下面応力検出手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）を設置して、当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出するようにした。すなわち、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重は、ホイールセンタに作用するホイールセンタ入力荷重となって車体側軌道部材１１の上側の外周面に応力を発生し、タイヤ左右方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材１１の下側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に応力を検出する手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）を設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出することができ、車両をより適切に制御することができる。
【００３２】
（９）さらに、本実施形態の荷重検出方法にあっては、ハブユニット１０の車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に上下面応力検出手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）を設置して、当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出するようにした。すなわち、路面からタイヤに伝わる力のうち、タイヤ上下方向荷重は、ホイールセンタに作用するホイールセンタ入力荷重となって車体側軌道部材１１の上側の外周面に応力を発生し、タイヤ左右方向荷重は、ホイールセンタ周りに作用するモーメント荷重となって車体側軌道部材１１の下側の外周面に応力を発生するため、車体側軌道部材１１の上側及び下側の外周面に応力を検出する手段（歪みセンサ１４ａ、１４ｂ）を設置して当該外周面に作用する応力を検出し、検出された応力に基づいて路面からタイヤに伝わる力を検出することで、路面からタイヤに伝わるタイヤ上下方向荷重及びタイヤ左右方向荷重を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態に係る自動車１Ａの構成を示す概略図である。
【図２】センサ装置３ＦＬ〜３ＲＲが設置されるハブユニット１０の構成例を示す図である。
【図３】路面からタイヤに伝わる力のうちタイヤ上下方向荷重によって生じる歪みを示す図である。
【図４】路面からタイヤに伝わる力のうちタイヤ左右方向荷重によって生じる歪みを示す図である。
【図５】路面からタイヤに伝わる力のうちタイヤ前後方向荷重によって生じる歪みを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１Ａは自動車、２は車体、３ＦＬ〜３ＲＲはセンサ装置、４はセンサ信号処理ユニット、５ＦＬ〜５ＲＲは車輪、１０はハブユニット、１１ａはハブホイール部、１１は車体側軌道部材、１２は車輪側軌道部材、１２ａは軸部、１３は転動体、１４ａ〜１４ｃは歪みセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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