JP2008216015A

JP2008216015A - Rotation angle calculating device and displacement amount calculating device

Info

Publication number: JP2008216015A
Application number: JP2007053208A
Authority: JP
Inventors: Masashi Naito; 正志内藤; Masafumi Kitagawa; 雅史北川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation angle calculating device for calculating a relative rotation angle of an inside rotator to an outside rotator by using a small number of sensors. <P>SOLUTION: The rotation angle calculating device includes a rotator, measured members, a plurality of displacement sensors, and an operating means. The rotator includes inside and outside rotators disposed concentrically with each other, and connected by an elastic member deformed according to load so that they can be relatively displaced in a surface orthogonal to the inside rotation axis and in a direction parallel to the inside rotation axis. The measured members rotate integrally with either the inside rotator or the outside rotator, and are provided at four or more different circumferential positions of the rotating inside or outside rotator. The displacement sensors rotate integrally with the other inside or outside rotator, and are disposed at four or more different circumferential positions equidistant from the center of the rotation axis of the other rotator to detect distances to a measured part of a measured member disposed opposite the circumferential direction. The operating means calculates a relative rotation angle between the inside and outside rotators based on a plurality of distances detected by the displacement sensors. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、外側回転体の内側回転体に対する相対回転角又は相対変位量を算出する回転角度算出装置又は変位量算出装置に関する。 The present invention relates to a rotation angle calculation device or a displacement amount calculation device that calculates a relative rotation angle or a relative displacement amount of an outer rotating body with respect to an inner rotating body.

車輪に用いられるホイールなどの回転体では、その回転体に働く力、例えば、路面の摩擦力による路面に平行なｘ軸方向の力，車両の荷重による路面からの垂直反力による鉛直方向（ｚ軸方向）の力、ｘ及びｚ軸に垂直なｙ軸回りのトルクＭｙ等に基づいて、車両のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）などの車両の旋回挙動を安定化させるビークルスタビリティアシストシステム（ＶＳＡ）などにおいて、車両の制動制御が行われている。 In a rotating body such as a wheel used for a wheel, a force acting on the rotating body, for example, a force in the x-axis direction parallel to the road surface due to a frictional force on the road surface, a vertical direction (z Stabilize the turning behavior of the vehicle such as anti-lock brake system (ABS) and traction control system (TCS) of the vehicle based on the axial force and the torque My around the y axis perpendicular to the x and z axes. In a vehicle stability assist system (VSA) or the like, vehicle braking control is performed.

回転体のｘ，ｙ，ｚ軸方向に加わる力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びこれらの軸回りに働くトルクＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚの推定に係る先行技術としては、以下の特許文献があった。 Prior art relating to estimation of forces Fx, Fy, Fz applied to the rotating body in the x, y, and z-axis directions and torques Mx, My, Mz acting around these axes includes the following patent documents.

特許文献１には、リムとホイールディスクの境界部分に接線方向変位センサと垂直方向変位センサをそれぞれ周上に点対称に４箇所設け、４個の接線方向変位センサの出力に基づいて、リムのホイールディスクに対する接線方向の相対変位量αを算出し、４個の垂直方向変位センサの出力に基づいて、リムの軸心のホイールディスクの軸心に対する垂直方向の偏心量Ｄを算出することが記載されている。 In Patent Document 1, four tangential displacement sensors and four vertical displacement sensors are provided at the boundary between the rim and the wheel disk in a point-symmetric manner on the circumference, and the rim displacement sensor is based on the outputs of the four tangential displacement sensors. It is described that the relative displacement amount α in the tangential direction with respect to the wheel disk is calculated, and the eccentric amount D in the vertical direction of the rim shaft center with respect to the wheel disk shaft center is calculated based on the outputs of the four vertical displacement sensors. Has been.

特許文献２には、ホイールのリム取り付け枠とハブ取り付け枠との間で十文状に配置された４本のＴ字型アームのそれぞれを構成する第１及び第２受感ビームのそれぞれに設けられた８個の歪みゲージの出力に基づいて、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びこれらの軸回りに働くトルクＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを推定することが記載されている。
ＷＯ２００３／００８２４６号公報特開２００５−２４９７７２号公報 In Patent Document 2, each of the first and second sensing beams constituting each of the four T-shaped arms arranged in a dodecagonal shape between the wheel rim mounting frame and the hub mounting frame is provided. It is described that the forces Fx, Fy, Fz and torques Mx, My, Mz acting around these axes are estimated based on the outputs of the eight strain gauges.
WO2003 / 008246 Publication JP-A-2005-249772

しかしながら、特許文献１では、８個のセンサを用いて、リムのディスクに対する接線方向の相対変位量α及び垂直方向Ｄの偏心量を算出し、これらから、力の接線方向成分及び垂直方向成分を推定していることから、多くのセンサにコストがかかるという問題点があった。また、特許文献１では、リムの軸心がディスクの中心に対してｚ軸方向に変位するがｘ軸方向には変位しないことを前提として、リムのディスクに対する接線方向の相対変位量α及び垂直方向Ｄの偏心量を算出しているが、リムとディスクとの境界に設けられた弾性体がｘ軸方向に変位すると、誤差が生じるという問題点がある。更に、リムとディスクの狭い境界部分に接線方向変位センサと垂直方向変位センサを設けていることから、変位量の検出精度に問題がある。 However, in Patent Document 1, the amount of tangential relative displacement α and the amount of eccentricity in the vertical direction D are calculated using eight sensors, and the tangential and vertical components of the force are calculated from these. Due to the estimation, there is a problem that many sensors are expensive. In Patent Document 1, the rim has a tangential relative displacement amount α and a vertical direction on the premise that the rim axis is displaced in the z-axis direction but not in the x-axis direction with respect to the center of the disk. Although the amount of eccentricity in the direction D is calculated, there is a problem that an error occurs when the elastic body provided at the boundary between the rim and the disk is displaced in the x-axis direction. Further, since the tangential displacement sensor and the vertical displacement sensor are provided at the narrow boundary between the rim and the disk, there is a problem in the detection accuracy of the displacement amount.

特許文献２では、少なくとも３本のＴ字型アームのそれぞれを構成する第１及び第２受感ビームのそれぞれに設けられた８個の歪みゲージ、合計、少なくとも４８（３×８×２）個の出力に基づいて、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びこれらの軸回りに働くトルクＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを推定することから、多くのセンサにコストがかかるという問題点があった。更に、Ｆｚ，Ｍｚ以外のＦｘ，Ｆｙ及びＭｘ，Ｍｚについては、角度検出部が検出したホイールの回転角に基づいて補正する必要があり、処理が複雑になるという問題点があった。 In Patent Document 2, eight strain gauges provided in each of the first and second sensing beams constituting each of at least three T-shaped arms, a total of at least 48 (3 × 8 × 2). Since the forces Fx, Fy, and Fz and the torques Mx, My, and Mz acting around these axes are estimated based on the output of the above, there is a problem that many sensors are expensive. Further, Fx, Fy and Mx, Mz other than Fz and Mz need to be corrected based on the rotation angle of the wheel detected by the angle detection unit, and there is a problem that the processing becomes complicated.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、回転補正が不要、且つより少ないセンサで内側回転体の外側回転体に対する相対回転角及び相対変位量を算出し、相対回転角及び相対変位量に基づき、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍｙを推定する回転角度及び変位量算出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and does not require rotation correction, and calculates the relative rotation angle and the relative displacement amount of the inner rotating body with respect to the outer rotating body with fewer sensors. An object of the present invention is to provide a rotation angle and displacement amount calculation device that estimates forces Fx, Fy, and My based on displacement amounts.

請求項１記載の発明によれば、無負荷で内側回転軸と外側回転軸が同心に配置され、少なくとも前記内側回転軸に直交する面内及び前記内側回転軸に平行な方向に相対変位可能に負荷に応じて変形する弾性部材によって連結された内側回転体及び外側回転体を有する回転体と、前記内側回転体及び前記外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する前記内側回転体又は前記外側回転体の周方向の４個以上の異なる箇所に設けられた第１及び第２被測定部と、他方の前記内側回転体又は前記外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転体の異なる４個以上の箇所に配置され、前記他方の回転体の周方向に対向して配置された前記第１及び第２被測定部の被測定部位までの距離を検出する複数の変位センサと、前記複数の変位センサにより検出された複数の前記距離に基づいて、前記内側回転体と前記外側回転体との間の相対回転角を算出する演算手段とを具備し、前記第２被測定部は少なくとも２つの箇所に設けられ、前記第２被測定部の前記変位センサにより測定される被測定部位が前記内側回転軸に平行な方向において、該方向に対して所定角β（β≠０）傾斜しており、前記演算手段は前記複数の変位センサにより検出された複数の前記距離及び前記所定角βに基づいて前記弾性部材の前記内側回転軸に平行な方向の変位量を算出することを特徴とする変位量算出装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the inner rotary shaft and the outer rotary shaft are arranged concentrically with no load, and are capable of relative displacement at least in a plane perpendicular to the inner rotary shaft and in a direction parallel to the inner rotary shaft. A rotating body having an inner rotating body and an outer rotating body connected by an elastic member that deforms according to a load, and the inner rotating body that rotates integrally with one of the inner rotating body and the outer rotating body. The first and second measured portions provided at four or more different locations in the circumferential direction of the rotating body or the outer rotating body, and the other inner rotating body or the outer rotating body rotate integrally, A plurality of detecting the distances to the measurement sites of the first and second measured parts that are arranged at four or more different locations of the other rotating body and are arranged facing the circumferential direction of the other rotating body. Displacement sensor and the plurality of displacement sensors Calculation means for calculating a relative rotation angle between the inner rotator and the outer rotator based on a plurality of the detected distances, and the second measured part is provided in at least two places. A measurement site measured by the displacement sensor of the second measurement unit is inclined by a predetermined angle β (β ≠ 0) with respect to the direction in a direction parallel to the inner rotation axis, The calculation means calculates a displacement amount in a direction parallel to the inner rotation axis of the elastic member based on the plurality of distances and the predetermined angle β detected by the plurality of displacement sensors. An apparatus is provided.

請求項１記載の発明によると、回転体がトルクを受けたときに、該トルクが外側回転体を介して弾性部材に伝達され、弾性部材がトルクに応じて変形し、外側回転体が内側回転体に対して相対回転する。内側回転体及び外側回転体のいずれか一方の回転軸から等距離にある周方向の４個以上の異なる箇所に、内側回転体及び外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する前記内側回転体又は前記外側回転体の周方向の４個以上の異なる箇所に設けられた第１及び第２被測定部と、他方の内側回転体又は外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転体の周方向の異なる複数の箇所に配置され、周方向に対向して配置された第１及び第２被測定部の被測定部位までの周方向の距離を検出する複数の変位センサを設けたので、内側回転体と外側回転体との間の相対回転角を算出することができ、その結果、少ない変位センサにより相対回転角を算出することができる。また、第２被測定部が少なくとも２つの箇所に設けられ、この第２被測定部の変位センサにより測定される被測定部位が内側回転軸の回転軸に平行な方向において、該方向に対して所定角β（β≠０）傾斜していることから、弾性部材の回転体の回転軸に平行な方向の変位量を算出することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the rotating body receives torque, the torque is transmitted to the elastic member via the outer rotating body, the elastic member is deformed according to the torque, and the outer rotating body rotates inward. Rotates relative to the body. Rotate integrally with either the inner rotating body or the outer rotating body at four or more different locations in the circumferential direction that are equidistant from the rotation axis of either the inner rotating body or the outer rotating body. The first and second measured parts provided at four or more different locations in the circumferential direction of the inner rotating body or the outer rotating body, and the other inner rotating body or outer rotating body rotate integrally, A plurality of displacements that are disposed at a plurality of different locations in the circumferential direction of the other rotating body and that detect distances in the circumferential direction to the measurement site of the first and second measured parts that are arranged facing each other in the circumferential direction Since the sensor is provided, the relative rotation angle between the inner rotator and the outer rotator can be calculated. As a result, the relative rotation angle can be calculated with a small number of displacement sensors. Further, the second measured part is provided in at least two places, and the measured part measured by the displacement sensor of the second measured part is in a direction parallel to the rotation axis of the inner rotation axis with respect to the direction. Since the predetermined angle β (β ≠ 0) is inclined, the amount of displacement in the direction parallel to the rotation axis of the rotating member of the elastic member can be calculated.

第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による荷重算出装置１を含むブロック図である。図１に示すように、荷重算出装置１は、変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲ及び変位−荷重変換演算手段４を含む。変位検出装置２＃ＦＬは、左前輪について変位を検出する。変位検出装置２＃ＦＲは、右前輪について変位を検出する。変位検出装置２＃ＲＬは、左後輪について変位を検出する。変位検出装置２＃ＲＲは、右後輪について変位を検出する。尚、変位検出手段２は、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の少なくとも１つの車輪について設けられていれば良い。 First Embodiment FIG. 1 is a block diagram including a load calculation device 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the load calculation device 1 includes displacement detection devices 2 #FL, 2 #FR, 2 #RL, 2 #RR, and displacement-load conversion calculation means 4. Displacement detector 2 # FL detects the displacement of the left front wheel. Displacement detector 2 # FR detects the displacement of the right front wheel. Displacement detector 2 # RL detects the displacement of the left rear wheel. Displacement detector 2 # RR detects the displacement of the right rear wheel. The displacement detection means 2 may be provided for at least one of the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel.

図２は、図１中の変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲのブロック図である。変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲは、実質的に同一であることから、変位検出装置を符号２で表わしている。図２に示すように、変位検出装置２は、変位検出手段１０＃１，１０＃２，１１＃１、１１＃２、フィルタ１２＃１，１２＃２，１２＃３，１２＃４及びデータ送信部１４を有する。 FIG. 2 is a block diagram of the displacement detectors 2 # FL, 2 # FR, 2 # RL, and 2 # RR in FIG. Since the displacement detection devices 2 # FL, 2 # FR, 2 # RL, and 2 # RR are substantially the same, the displacement detection device is denoted by reference numeral 2. As shown in FIG. 2, the displacement detection device 2 includes displacement detection means 10 # 1, 10 # 2, 11 # 1, 11 # 2, filters 12 # 1, 12 # 2, 12 # 3, 12 # 4 and data. A transmission unit 14 is included.

図３は車輪側面図である。図４はホイール３２を車軸ハブ３４に取り付けた状態における図３のＡ−Ａ線断面図である。図３乃至図４に示すように、ホイール３２は、ホイールディスク２０、弾性部材２２、リム２４、並びに変位検出装置１０＃１，１０＃２，１１＃１，１１＃２を構成する変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２及び被測定部（被測定部材）２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２を有する。 FIG. 3 is a wheel side view. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3 in a state where the wheel 32 is attached to the axle hub 34. FIG. As shown in FIGS. 3 to 4, the wheel 32 includes a wheel disk 20, an elastic member 22, a rim 24, and a displacement sensor 26 that constitutes the displacement detection devices 10 # 1, 10 # 2, 11 # 1, and 11 # 2. # 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # 2 and measured part (measured member) 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2.

ホイールディスク（内側回転体）２０は、ホイール３２の中心に配置され、車軸ハブ３４、ブレーキディスク４０及びホイールディスク２０のそれぞれに設けられた貫通穴にスタッドボルト３８を貫通し、ホイールナット３６で締結することより、ホイールディスク２０及びブレーキディスク４０が車軸４２と一体回転する車軸ハブ３４に取り付けられる。 The wheel disc (inner rotating body) 20 is disposed at the center of the wheel 32, passes through stud bolts 38 in through holes provided in the axle hub 34, the brake disc 40 and the wheel disc 20, and is fastened by a wheel nut 36. Thus, the wheel disc 20 and the brake disc 40 are attached to the axle hub 34 that rotates integrally with the axle 42.

ホイールディスク２０は、車軸ハブ３４の中心軸を回転軸（内側回転軸）として回転可能であるが、車軸ハブ３４に固定されていることから、路面に平行なｘ軸、車軸４２の回転軸（ｙ軸）、ｘ軸及びｙ軸に垂直なｚ軸方向への移動が規制されている。ホイールディスク２０は、例えば、アルミニウム合金を素材とする鋳造成形品である。 The wheel disc 20 is rotatable with the central axis of the axle hub 34 as a rotation axis (inner rotation axis). However, since the wheel disc 20 is fixed to the axle hub 34, the x axis parallel to the road surface and the rotation axis of the axle 42 ( (y-axis), movement in the z-axis direction perpendicular to the x-axis and the y-axis is restricted. The wheel disk 20 is, for example, a cast molded product made of an aluminum alloy.

リム（外側回転体）２４は、ホイールディスク２０の外周側に配置され、タイヤ３０が装着されて、該タイヤ３０を支承するものであり、無負荷状態では、その回転軸（外側回転軸）がホイールディスク２０の回転軸と同心にある。その形状はリング状である。リム２４は、例えば、アルミニウム合金を素材とする鋳造成形品である。 The rim (outer rotating body) 24 is disposed on the outer peripheral side of the wheel disk 20 and is mounted with a tire 30 to support the tire 30. In the unloaded state, the rotating shaft (outer rotating shaft) is It is concentric with the rotational axis of the wheel disc 20. Its shape is a ring. The rim 24 is, for example, a cast molded product made of an aluminum alloy.

弾性部材２２は、ホイールディスク２０とリム２４との間に配置され、ホイールディスク２０とリム２４とを連結し、タイヤ３０よりリム２４を通して伝達される、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びｙ軸回りのトルクＭｙの大きさ及び力の方向に応じて変形するものである。 The elastic member 22 is disposed between the wheel disc 20 and the rim 24, connects the wheel disc 20 and the rim 24, and is transmitted from the tire 30 through the rim 24 in the x-axis, y-axis, and z-axis directions. It is deformed according to the magnitude and the direction of the force My around Fx, Fy, Fz and the y-axis.

力Ｆｘは、ブレーキ力などに起因する路面からのタイヤ３０への路面に水平な方向の摩擦力によるものであり、タイヤ３０からリム２４を通して弾性部材２２に伝達される。力（荷重）Ｆｚは、車体からの荷重の路面からの反作用によるものであり、路面からタイヤ３０及びリム２４を通して弾性部材２２に伝達される。力Ｆｙは、右折や左折等の車体の非直線運動によるｙ軸に平行な方向に働く力であり、タイヤ３０からリム２４を通して弾性部材２２に伝達される。トルクＭｙは、力Ｆｘによるリム２４の中心Ｐ２回りのモーメントがタイヤ３０及びリム２４を通して弾性部材２２に伝達される。 The force Fx is due to a frictional force in a direction horizontal to the road surface from the road surface to the tire 30 due to a braking force or the like, and is transmitted from the tire 30 to the elastic member 22 through the rim 24. The force (load) Fz is due to the reaction from the road surface of the load from the vehicle body, and is transmitted from the road surface to the elastic member 22 through the tire 30 and the rim 24. The force Fy is a force that works in a direction parallel to the y-axis due to a non-linear motion of the vehicle body such as a right turn or a left turn, and is transmitted from the tire 30 to the elastic member 22 through the rim 24. As for the torque My, a moment around the center P <b> 2 of the rim 24 due to the force Fx is transmitted to the elastic member 22 through the tire 30 and the rim 24.

即ち、弾性部材２２は、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚに応じてｘ軸方向，ｙ軸方向，ｚ軸方向に伸長／収縮（変形）し、また、ｙ軸に平行な軸回りのトルクＭｙにより、リム２４の回転とともに、弾性部材２２の各点とリム２４の回転中心Ｐ２とを結ぶ直線に直角方向（周方向）に伸長するものであり、例えば、リングゴムやリング状にホイールディスク２０の半径方向に重ねて形成された板ばねなどからなる。力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚの伝達経路は、タイヤ３０→リム２４→弾性部材２２→ホイールディスク２０→スタッドボルト４４→車軸ハブ３４→車軸４２となる。 That is, the elastic member 22 expands / contracts (deforms) in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction according to the forces Fx, Fy, and Fz, and by the torque My around the axis parallel to the y-axis, Along with the rotation of the rim 24, it extends in the direction perpendicular to the straight line (circumferential direction) connecting each point of the elastic member 22 and the rotation center P2 of the rim 24. For example, the radius of the wheel disc 20 in a ring rubber or ring shape It consists of leaf springs, etc. that are stacked in the direction. The transmission path of the forces Fx, Fy, and Fz is tire 30 → rim 24 → elastic member 22 → wheel disk 20 → stud bolt 44 → axle hub 34 → axle 42.

弾性部材２２は、ホイールディスク２０及びリム２４に、弾性ゴムの場合は加硫接着等により、板ばねの場合は溶接等により固定されている。力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びトルクＭｙに応じてホイールディスク２０に対して相対変位することにより、その相対変位量により、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びトルクＭｙを推定するためのものである。形状は、リング形状である。尚、弾性部材２２は、ホイールディスク２０及びリム２４を両者が接触しない程度の弾性を有しつつ両者を連結していればよく、その具体的形状は任意に定めてよい。 The elastic member 22 is fixed to the wheel disk 20 and the rim 24 by vulcanization adhesion or the like in the case of elastic rubber, or by welding or the like in the case of a leaf spring. This is for estimating the forces Fx, Fy, Fz, and the torque My from the relative displacement amount by the relative displacement with respect to the wheel disk 20 according to the forces Fx, Fy, Fz and the torque My. The shape is a ring shape. The elastic member 22 only needs to be connected to the wheel disk 20 and the rim 24 while having sufficient elasticity so that they do not contact each other, and the specific shape thereof may be arbitrarily determined.

リム２４は、弾性部材２２が力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚに応じてｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に変位及びトルクＭｙに応じてリム２４の中心Ｐ２を中心とする円の円周方向に変位することにより、ホイールディスク２０に対してｘ軸，ｙ軸，ｚ軸方向に相対移動するとともに、ホイールディスク２０に対して相対回転する。 In the rim 24, the elastic member 22 is displaced in the x-axis, y-axis, and z-axis directions according to the forces Fx, Fy, and Fz, and is displaced in the circumferential direction of a circle centered on the center P2 of the rim 24 according to the torque My. As a result, the wheel disk 20 moves relative to the wheel disk 20 in the x-axis, y-axis, and z-axis directions, and rotates relative to the wheel disk 20.

変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２は、被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２までの距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を測定し、その距離に応じた電気信号を出力するものであり、例えば、渦電流式、静電容量式、レーザ式などの非接触式の変位センサや、リニアポテンショメータなどの接触式の変位センサである。 The displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # 2 measure the distances D1, D2, D3, D4 to the measured members 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2. An electric signal corresponding to the distance is output, for example, a non-contact type displacement sensor such as an eddy current type, a capacitance type or a laser type, or a contact type displacement sensor such as a linear potentiometer.

図５は、車輪に負荷がかかっていない（無負荷）状態における車軸４２に垂直なｘ軸及びｚ軸を含む平面上に位置する変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２並びに被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２の配置を示す図である。本実施形態では、変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２は、同一平面上にある例を示しているが、必ずしも、同一平面上にある必要はない。図６は変位センサ２６＃１及び被測定部材２８＃１の配置を示す図である。 FIG. 5 shows displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # located on a plane including the x-axis and the z-axis perpendicular to the axle 42 in a state where no load is applied to the wheel (no load). 2 and the arrangement of measured members 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2. In the present embodiment, the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, and 27 # 2 are shown on the same plane, but are not necessarily on the same plane. FIG. 6 shows the arrangement of the displacement sensor 26 # 1 and the member to be measured 28 # 1.

変位センサ２６＃１，２６＃２は、距離測定の中心点がホイールディスク２０の回転軸中心から一定距離ｒ離間し、例えば、中心Ｐ１から距離ｒ離間した周上（例えば、ホイールディスク２０の外周上）の１８０°ずれた位置に、距離測定方向が距離測定の中心点とホイールディスク２０の中心Ｐ１とを結びリム２４側に向かう方向（ホイールディスク２０の半径方向）Ｌ１，Ｌ２と直角方向（周方向）となるようにホイールディスク２０に配置されている。 The displacement sensors 26 # 1 and 26 # 2 have distance measurement center points spaced apart from the center of the wheel disk 20 by a fixed distance r, for example, on a circumference separated from the center P1 by distance r (for example, the outer circumference of the wheel disk 20). The distance measurement direction connects the center point of the distance measurement and the center P1 of the wheel disc 20 to the rim 24 side (radial direction of the wheel disc 20) L1 and L2 (right direction) (Circumferential direction) is arranged on the wheel disc 20.

変位センサ２７＃１，２７＃２は、距離測定の中心点がホイールディスク２０の回転軸中心から一定距離ｒ離間し、例えば、中心Ｐ１から距離ｒ離間した周上（例えば、ホイールディスク２０の外周上）の１８０°ずれた位置に、距離測定方向が距離測定の中心点とホイールディスク２０の中心Ｐ１とを結びリム２４側に向かう方向Ｌ３，Ｌ４と直角方向（周方向）となるようにホイールディスク２０に配置されている。ｘ軸，ｚ軸は静止座標系である。尚、本実施形態では、変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２はホイールディスク２０の回転軸中心Ｐ１から等距離ｒ離間した位置に配置した例を示したがこれに限定されない。 The displacement sensors 27 # 1 and 27 # 2 have distance measurement center points spaced apart from the center of the wheel disk 20 by a fixed distance r, for example, on a circumference separated from the center P1 by distance r (for example, the outer circumference of the wheel disk 20). The wheel is such that the distance measurement direction connects the center point of the distance measurement and the center P1 of the wheel disc 20 to the rim 24 side at a position shifted by 180 ° (upper) and is perpendicular to the directions L3 and L4 (circumferential direction). Arranged on the disk 20. The x-axis and z-axis are stationary coordinate systems. In the present embodiment, the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, and 27 # 2 are shown as being disposed at positions spaced apart from the rotation axis center P1 of the wheel disk 20 by an equal distance r. It is not limited.

被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２は、リム２４に取り付けられ、変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２の周方向の対向面が被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２，２９ａ＃１，２９ａ＃２であり、リム２４と一体的に変位する。被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２の材質は、変位センサ２６＃１，２６＃２，２６＃３が距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を検出できるものであれば良い。 The members to be measured 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2 are attached to the rim 24, and the circumferential facing surfaces of the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # 2 are provided. Surfaces to be measured 28 a # 1, 28 a # 2, 29 a # 1, 29 a # 2, which are displaced integrally with the rim 24. The measured members 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2 can be made of materials that can detect the distances D1, D2, D3, D4 by the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 26 # 3. It ’s fine.

被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２には、リム２４やホイールディスク２０の一部を加工して形成したものも含まれる。形状は、被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２，２９ａ＃１，２９ａ＃２が以下のものであれば、それ以外については、問わない。 The members to be measured 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2 include those formed by processing a part of the rim 24 and the wheel disk 20. As long as the measured surfaces 28a # 1, 28a # 2, 29a # 1, 29a # 2 are as follows, the shape is not limited.

被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２は、無負荷状態において被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２，２９ａ＃１，２９ａ＃２の変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２の距離測定の中心による被測定部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４とホイールディスク２０の中心Ｐ１とを結ぶ直線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４と直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とのなす角度α（α＞０）が一定且つ直線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に対して一定方向となるよう被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２がリム２４に配置されている。 The members to be measured 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2 are displacement sensors 26 # 1, 26 of the surfaces 28a # 1, 28a # 2, 29a # 1, 29a # 2 to be measured in a no-load state. The straight lines M1, M2, M3, M4 and the straight lines L1, L2, which connect the measured portions S1, S2, S3, S4 and the center P1 of the wheel disc 20 by the distance measurement centers of # 2, 27 # 1, 27 # 2 The members to be measured 28 # 1, 28 # so that the angle α (α> 0) formed with L3, L4 is constant and the straight lines M1, M2, M3, M4 are in a fixed direction with respect to the straight lines L1, L2, L3, L4. 2, 29 # 1, 29 # 2 are arranged on the rim 24.

例えば、被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２は、無負荷状態において、被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２，２９ａ＃１，２９ａ＃２のｘ軸及びｚ軸を含む平面による断面がホイールディスク２０の中心Ｐ１を通る直線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４となるように加工され、リム２４に配置されている。更に、被測定面２９ａ＃１，２９ａ＃２は、車軸４２（ｙ軸）に平行な方向において、ｙ軸に対して、所定角度β（β≠０）だけ一定方向にずれている。 For example, the members to be measured 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2 are in the no-load state, and the x-axis and z of the surfaces to be measured 28a # 1, 28a # 2, 29a # 1, 29a # 2 The cross section by the plane including the axis is processed so as to be a straight line M1, M2, M3, M4 passing through the center P1 of the wheel disk 20 and disposed on the rim 24. Further, the measured surfaces 29a # 1, 29a # 2 are deviated in a constant direction by a predetermined angle β (β ≠ 0) with respect to the y axis in a direction parallel to the axle 42 (y axis).

被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２，２９ａ＃１，２９ａ＃２は、例えば、単一平面である。図７（ａ）は被測定部材２８＃１，２８＃２の一例を示す図である。被測定部材２８＃１，２８＃２は、例えば、取り付けや製作が容易であることの観点から、直方体からなり、面２８ａ＃１，２８ａ＃２が周方向に直角となり、面２８ａ＃１，２８ａ＃２に直角な面２８ｂ＃１，２８ｂ＃２が半径方向に直角となり、Ｓ１，Ｓ２が無負荷状態での変位センサ２６＃１，２６＃２の観測点となり、Ｓ１，Ｓ２を通る半径方向が直線Ｍ１，Ｍ２となり、直線Ｍ１，Ｍ２が直線Ｌ１，Ｌ２に対して、一定方向、例えば、反時計回りにずれているように、面２８ｂ＃１，２８ｂ＃２をリム２４に取り付ける。 The measured surfaces 28a # 1, 28a # 2, 29a # 1, 29a # 2 are, for example, a single plane. FIG. 7A shows an example of the members to be measured 28 # 1 and 28 # 2. The members to be measured 28 # 1 and 28 # 2 are, for example, a rectangular parallelepiped from the viewpoint of easy mounting and manufacturing, and the surfaces 28a # 1 and 28a # 2 are perpendicular to the circumferential direction. The surfaces 28b # 1 and 28b # 2 perpendicular to 28a # 2 are perpendicular to the radial direction, and S1 and S2 are observation points of the displacement sensors 26 # 1 and 26 # 2 in an unloaded state, and the radius passes through S1 and S2. The surfaces 28b # 1 and 28b # 2 are attached to the rim 24 so that the directions are straight lines M1 and M2, and the straight lines M1 and M2 are deviated from the straight lines L1 and L2 in a certain direction, for example, counterclockwise.

図７（ｂ）は被測定部材２９＃１，２９＃２の一例を示す図である。被測定部材２９＃１，２９＃２は、例えば、対角線と底辺のなす角度がβである直方体を対角線で２分割し、その斜面が被測定面２９ａ＃１，２９ａ＃２となり、Ｓ１，Ｓ２が無負荷状態での変位センサ２７＃１，２７＃２の観測点となり、面２９ｃ＃１，２９ｃ＃２が半径方向に直角となり、面２９ｂ＃１，２９ｂ＃２が周方向と直角となり、Ｓ３，Ｓ４を通る半径方向が直線Ｍ３，Ｍ４となり、直線Ｍ３，Ｍ４が直線Ｌ３，Ｌ４に対して、一定方向、例えば、反時計回りにずれているように、面２９ｂ＃１，２９ｂ＃２をリム２４に取り付ける。図８は図７（ｂ）の被測定部材２９＃１，２９＃２を用いた場合の図４中のＢ−Ｂ線断面図であり、図８に示すように、被測定面２９ａ＃１，２９ａ＃２がｙ軸方向に対してβ傾く。 FIG. 7B is a diagram illustrating an example of the measured members 29 # 1 and 29 # 2. The members to be measured 29 # 1, 29 # 2, for example, divide a rectangular parallelepiped whose angle between the diagonal line and the base is β into two, and the inclined surfaces become the measured surfaces 29a # 1, 29a # 2, S1, S2 Are the observation points of the displacement sensors 27 # 1, 27 # 2 in the unloaded state, the surfaces 29c # 1, 29c # 2 are perpendicular to the radial direction, the surfaces 29b # 1, 29b # 2 are perpendicular to the circumferential direction, The radial directions passing through S3 and S4 are straight lines M3 and M4, and the surfaces 29b # 1, 29b # 2 are such that the straight lines M3 and M4 are deviated from the straight lines L3 and L4 in a certain direction, for example, counterclockwise. Is attached to the rim 24. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4 when the measured members 29 # 1 and 29 # 2 of FIG. 7B are used. As shown in FIG. 8, the measured surface 29a # 1 29a # 2 is inclined by β with respect to the y-axis direction.

尚、変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２をリム２４に設ける場合は、被測定部材２８＃１，２８＃２，２９＃１，２９＃２をホイールディスク２０の回転軸中心から半径方向に距離ｒ離間し、距離測定方向がリム２４の半径方向に直角な周方向になるよう配置する。また、被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２，２９ａ＃１，２９ａ＃２は、無負荷状態において、被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２，２９ａ＃１，２９ａ＃２の変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２による観測点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４となり、観測点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と中心Ｐ１を結ぶ直線が、変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２の半径方向に対して、角度α（α≠０）となり、変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２に対して、例えば、反時計回りにずれているように、ホイールディスク２０に取り付ける。更に、被測定面２９ａ＃１，２９ａ＃２は、車軸４２（ｙ軸）に平行な方向において、ｙ軸に対して、所定角度β（β≠０）だけ一定方向にずれるようにする。 When the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # 2 are provided on the rim 24, the members to be measured 28 # 1, 28 # 2, 29 # 1, 29 # 2 are attached to the wheel disk 20. The distance r is spaced from the center of the rotation axis in the radial direction, and the distance measurement direction is arranged in a circumferential direction perpendicular to the radial direction of the rim 24. Further, the measured surfaces 28a # 1, 28a # 2, 29a # 1, 29a # 2 are displacement sensors 26 # of the measured surfaces 28a # 1, 28a # 2, 29a # 1, 29a # 2 in the no-load state. The observation points S1, S2, S3, S4 by 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # 2 become the straight lines connecting the observation points S1, S2, S3, S4 and the center P1, and the displacement sensors 26 # 1, 26 #. The angle α (α ≠ 0) with respect to the radial direction of 2, 27 # 1, 27 # 2, and the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # 2, for example, counterclockwise It is attached to the wheel disc 20 so that it is displaced around. Further, the measured surfaces 29a # 1, 29a # 2 are shifted in a fixed direction by a predetermined angle β (β ≠ 0) with respect to the y axis in a direction parallel to the axle 42 (y axis).

図２中のフィルタ１２＃１，１２＃２，１２＃３，１２＃４は、変位検出手段１０＃１，１０＃２，１１＃１，１１＃２の各変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２から出力される距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を示す電気信号から高周波成分を削除し、ノイズをカットする。データ送信部１４は、フィルタ１２＃１，１２＃２，１２＃３，１２＃４から出力される電気信号を無線などにより変位−荷重変換演算手段４に送信する。 Filters 12 # 1, 12 # 2, 12 # 3, and 12 # 4 in FIG. 2 are displacement sensors 26 # 1 and 26 # of displacement detection means 10 # 1, 10 # 2, 11 # 1, and 11 # 2, respectively. The high frequency component is deleted from the electric signal indicating the distances D1, D2, D3, D4 output from the 2, 27 # 1, 27 # 2, and the noise is cut. The data transmission unit 14 transmits the electric signal output from the filters 12 # 1, 12 # 2, 12 # 3, and 12 # 4 to the displacement-load conversion calculation unit 4 by wireless or the like.

図１中の変位−荷重変換演算手段４は、各変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲより送信された距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４から後で詳述するように、リム２４のホイールディスク２０に対する相対回転角θ及びｙ軸方向のリム２４の変位量ｃを算出（演算手段）し、相対回転角θから力Ｆｘ，Ｆｚ，トルクＭｙ、変位量ｃから力Ｆｙを算出して、ＶＳＡシステム６に出力する。変位−荷重変換演算手段４は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを有するＥＣＵ（エレクトリックコントロールユニット）上を動作するプログラムにより構成する。 The displacement-load conversion calculating means 4 in FIG. 1 will be described in detail later from the distances D1, D2, D3, D4 transmitted from the displacement detectors 2 # FL, 2 # FR, 2 # RL, 2 # RR. Thus, the relative rotation angle θ of the rim 24 with respect to the wheel disk 20 and the displacement c of the rim 24 in the y-axis direction are calculated (calculation means), and the force Fx, Fz, torque My, and displacement c are calculated from the relative rotation angle θ. The force Fy is calculated and output to the VSA system 6. The displacement-load conversion calculating means 4 is configured by a program that operates on an ECU (Electric Control Unit) having a CPU, a memory, and the like, for example.

ＶＳＡシステム６は、変位−荷重変換演算手段４より出力された車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについての、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びトルクＭｙ、並びに図示しない横加速度センサ、前後加速度センサ、ヨーレートセンサ及びピッチレートセンサなどの出力に基づいて、ＡＢＳ制御及びＴＣＳ制御などのＶＳＡ制御を行う。 The VSA system 6 includes forces Fx, Fy, Fz and torque My for the wheels WFL, WFR, WRL and WRR output from the displacement-load conversion calculating means 4, and a lateral acceleration sensor, a longitudinal acceleration sensor, a yaw rate sensor (not shown). VSA control such as ABS control and TCS control is performed based on the output of the pitch rate sensor and the like.

図９及び図１０は変位−荷重変換演算手段４の動作説明図であり、ホイール３２が車軸ハブ３４に取り付けられて、矢印Ａの方向に回転しながら路面を運動している状態を示している。図９及び図１０中のｘ軸，ｚ軸は図５と同様である。ここでは、例えば、運転者がブレーキペダルを踏み込むことにより、路面からタイヤ３０を通してリム２４に力Ｆｘが加えられたものとする。 FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams for explaining the operation of the displacement-load conversion calculating means 4, and shows a state in which the wheel 32 is attached to the axle hub 34 and is moving on the road surface while rotating in the direction of arrow A. . The x-axis and z-axis in FIGS. 9 and 10 are the same as those in FIG. Here, for example, it is assumed that a force Fx is applied to the rim 24 from the road surface through the tire 30 when the driver depresses the brake pedal.

ブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルからの液圧に基づき車軸ハブ３４と一体回転するブレーキディスク４０にブレーキ力が作用し、タイヤ３０と路面との間の摩擦力により、タイヤ３０を通してリム２４に力Ｆｘが加えられる。力Ｆｘがリム２４から弾性部材２２に伝達されて、弾性部材２２がｘ軸方向に伸縮する。その結果、リム２４の中心Ｐ２はｘ軸方向に変位量ａだけホイールディスク２０の中心Ｐ１に対して変位するともに、力Ｆｘにより回転体としてのリム２４に作用するトルクＭｙにより、リム２４が回転角θだけホイールディスク２０に対して相対回転する。 When the brake pedal is depressed, a braking force acts on the brake disc 40 that rotates integrally with the axle hub 34 based on the hydraulic pressure from the brake pedal, and the friction force between the tire 30 and the road surface causes the rim 24 to pass through the tire 30. A force Fx is applied. The force Fx is transmitted from the rim 24 to the elastic member 22, and the elastic member 22 expands and contracts in the x-axis direction. As a result, the center P2 of the rim 24 is displaced with respect to the center P1 of the wheel disk 20 by a displacement amount a in the x-axis direction, and the rim 24 is rotated by the torque My acting on the rim 24 as a rotating body by the force Fx. It rotates relative to the wheel disc 20 by an angle θ.

一方、車両からの荷重よる路面からのタイヤ３０への垂直反力Ｆｚにより、リム２４がｚ軸方向に力Ｆｚを受け、弾性部材２２がｚ軸方向に伸縮し、リム２４がｚ軸方向に変位量ｂだけ変位する。これにより、リム２４の中心Ｐ２の座標は（ａ，ｂ）となる。 On the other hand, the rim 24 receives a force Fz in the z-axis direction due to the vertical reaction force Fz from the road surface to the tire 30 due to the load from the vehicle, the elastic member 22 expands and contracts in the z-axis direction, and the rim 24 moves in the z-axis direction. It is displaced by a displacement amount b. Thereby, the coordinates of the center P2 of the rim 24 are (a, b).

また、ブレーキペダルを踏み込みながらの左折や右折の車体の旋回運動により、タイヤ３０に横力が加えられることにより車軸４２方向に力Ｆｙがかかり、リム２４がｙ軸方向に力Ｆｙを受け、弾性部材２２がｙ軸方向に伸縮し、リム２４がｙ軸方向に変位量ｃだけ変位する。 Further, a lateral force is applied to the tire 30 by the turning motion of the left or right body while stepping on the brake pedal, whereby a force Fy is applied in the direction of the axle 42, and the rim 24 receives the force Fy in the y-axis direction. The member 22 expands and contracts in the y-axis direction, and the rim 24 is displaced by a displacement amount c in the y-axis direction.

変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２は、点Ｐ１を中心として、ホイールディスク２０と一体回転することから、観測時点において、変位センサ２６＃１は、ｘ軸からφ反時計回りに回転しているものとする。ｘ軸，ｚ軸を（ａ，ｂ）平行移動した軸をｘ’軸，ｚ’軸とする。変位センサ２６＃１の観測中心点をＱ１とする。リム２４の変位後の変位センサ２６＃１による被測定面２８ａ＃１の観測点をＳ１とする。 Since the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, and 27 # 2 rotate integrally with the wheel disk 20 around the point P1, the displacement sensor 26 # 1 is φ from the x axis at the time of observation. It is assumed that it is rotating counterclockwise. The x-axis and z-axis are axes obtained by translating the x-axis and z-axis (a, b). Let Q1 be the observation center point of the displacement sensor 26 # 1. An observation point of the measured surface 28a # 1 by the displacement sensor 26 # 1 after the displacement of the rim 24 is S1.

点Ｐ１と点Ｑ１を結ぶ直線（以下、直線Ｐ１Ｑ１）を（ａ，ｂ）平行移動した直線を直線Ｐ２Ｑ２とする。リム３４はホイールディスク２０に対してθだけ反時計回りに回転していることから、直線Ｐ２Ｑ２をＰ２を中心にθ反時計回りに回転した直線をＰ２Ｑ３とすると、変位センサ２６＃１と被測定部材２８＃１の配置より、直線Ｐ２Ｑ３と直線Ｐ２Ｓ１とのなす角度はαである。 A straight line obtained by translating a straight line connecting the points P1 and Q1 (hereinafter, straight line P1Q1) by (a, b) is defined as a straight line P2Q2. Since the rim 34 rotates counterclockwise by θ with respect to the wheel disk 20, if the straight line P2Q2 is rotated counterclockwise by θ counterclockwise around P2, the displacement sensor 26 # 1 and the device under test are measured. From the arrangement of the member 28 # 1, the angle formed by the straight line P2Q3 and the straight line P2S1 is α.

点Ｐ２から直線Ｐ１Ｑ１への垂線の足をＶ１とする。点Ｐ２と点Ｖ１の距離は、（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）となる。座標（ａ，０）からの直線Ｐ１Ｖ１への垂線の足と点Ｐ１の距離がａｃｏｓφであり、座標（ａ，０）から直線Ｐ２Ｖ１の距離がｂｓｉｎφであることから、点Ｐ１と点Ｖ１の距離は（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）となる。 Let V1 be the leg of the perpendicular from the point P2 to the straight line P1Q1. The distance between the point P2 and the point V1 is (b cos φ−asin φ). Since the distance between the foot of the perpendicular line from the coordinate (a, 0) to the straight line P1V1 and the point P1 is acosφ, and the distance from the coordinate (a, 0) to the straight line P2V1 is bsinφ, the distance between the point P1 and the point V1 Becomes (acosφ + bsinφ).

点Ｐ１と点Ｑ１の距離がｒ，点Ｐ１と点Ｖ１の距離が（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）であることから、点Ｖ１と点Ｑ１の距離はｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）となる。Ｓ１から直線Ｐ２Ｑ２への垂線の足をＴ１とすると、点Ｐ１と点Ｑ１の距離がｒであり、直線Ｖ１Ｑ１は直線Ｐ２Ｔ１に平行、直線Ｖ２Ｐ２は直線Ｑ１Ｔ１に平行であることから、点Ｐ２と点Ｔ１の距離はｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）となる。 Since the distance between the point P1 and the point Q1 is r and the distance between the point P1 and the point V1 is (acos φ + bsin φ), the distance between the point V1 and the point Q1 is r− (acos φ + bsin φ). Assuming that the perpendicular foot from S1 to the straight line P2Q2 is T1, the distance between the point P1 and the point Q1 is r, the straight line V1Q1 is parallel to the straight line P2T1, and the straight line V2P2 is parallel to the straight line Q1T1. The distance of T1 is r− (acos φ + b sin φ).

点Ｐ２と点Ｔ１の距離は（ｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ））、角Ｓ１Ｐ２Ｔ１は（θ＋φ）、角Ｓ１Ｑ１Ｐ１が９０°、直線Ｖ１Ｑ１は直線Ｐ２Ｔ１に平行であることから、点Ｓ１と点Ｔ１の距離は、{ｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）}ｔａｎ（θ＋α）となる。直線Ｐ２Ｖ１と直線Ｔ１Ｑ１が平行、直線Ｖ１Ｑ１と直線Ｐ２Ｔ１が平行であることから、点Ｔ１と点Ｑ１の距離は（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）となる。距離Ｄ１は点Ｓ１と点Ｔ１の距離と点Ｔ１と点Ｑ１の距離の和であることから、次式（１）が成り立つ。 Since the distance between the point P2 and the point T1 is (r− (acos φ + bsin φ)), the angle S1P2T1 is (θ + φ), the angle S1Q1P1 is 90 °, and the straight line V1Q1 is parallel to the straight line P2T1, the distance between the point S1 and the point T1 is {r− (acosφ + bsinφ)} tan (θ + α). Since the straight line P2V1 and the straight line T1Q1 are parallel, and the straight line V1Q1 and the straight line P2T1 are parallel, the distance between the point T1 and the point Q1 is (b cos φ−asin φ). Since the distance D1 is the sum of the distance between the points S1 and T1 and the distance between the points T1 and Q1, the following equation (1) is established.

Ｄ１＝（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）＋{ｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）}ｔａｎ（θ＋α）
・・・（１）
Ｄ２については、変位センサ２６＃２が変位センサ２６＃１に対してπずれて配置されていることから、式（１）において、φに（φ＋π）を代入すると、式（２）が成り立つ。 D1 = (b cos φ−asin φ) + {r− (acos φ + b sin φ)} tan (θ + α)
(1)
As for D2, since the displacement sensor 26 # 2 is displaced by π with respect to the displacement sensor 26 # 1, substituting (φ + π) into φ in equation (1), equation (2) is established.

Ｄ２＝（ｂｃｏｓ（φ＋π）−ａｓｉｎ（φ＋π））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋π）＋ｂｓｉｎ（φ＋π）}ｔａｎ（θ＋α）
＝−（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）＋{ｒ＋（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）}ｔａｎ（θ＋α）
・・・（２）
尚、被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２は、ｙ軸に平行であるので、距離Ｄ１，Ｄ２は、リム２４の回転角θによって決まり、リム２４がｙ軸方向に移動しても変化しない。 D2 = (bcos (φ + π) −asin (φ + π)) + {r− (acos (φ + π) + bsin (φ + π)} tan (θ + α)
=-(Bcosφ-asinφ) + {r + (acosφ + bsinφ)} tan (θ + α)
(2)
Since the measured surfaces 28a # 1 and 28a # 2 are parallel to the y-axis, the distances D1 and D2 are determined by the rotation angle θ of the rim 24 and do not change even when the rim 24 moves in the y-axis direction. .

一方、力Ｆｙ＝０である場合は、図１１（ａ）に示すように、被測定部材２９＃１，２９＃２がｙ軸方向に移動することがなく、変位センサ２７＃１，２７＃２が変位センサ２６＃１に対してπ／２，３π／２ずれて配置されていることから、距離Ｄ３，Ｄ４は、式（１）のφに（φ＋π／２），（φ＋３π／２）をそれぞれ代入すると、式（３），（４）が成り立つ。 On the other hand, when the force Fy = 0, as shown in FIG. 11A, the measured members 29 # 1, 29 # 2 do not move in the y-axis direction, and the displacement sensors 27 # 1, 27 # 2 is arranged with a displacement of π / 2, 3π / 2 with respect to the displacement sensor 26 # 1, the distances D3, D4 are (φ + π / 2), (φ + 3π / 2) as φ in the equation (1). Are respectively substituted, equations (3) and (4) are established.

Ｄ３＝（ｂｃｏｓ（φ＋π／２）−ａｓｉｎ（φ＋π／２））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋π／２）＋ｂｓｉｎ（φ＋π／２）}ｔａｎ（θ＋α）
＝−（ｂｓｉｎφ＋ａｃｏｓφ）＋{ｒ−（−ａｓｉｎφ＋ｂｃｏｓφ）}ｔａｎ（θ＋α）
・・・（３）
Ｄ４＝（ｂｃｏｓ（φ＋３π／２）−ａｓｉｎ（φ＋３π／２））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋３π／２）＋ｂｓｉｎ（φ＋３π／２）}ｔａｎ（θ＋α）
＝（ｂｓｉｎφ＋ａｃｏｓφ）＋{ｒ＋（−ａｓｉｎφ＋ｂｃｏｓφ）}ｔａｎ（θ＋α）
・・・（４）
また、力Ｆｙ≠０であるとき、弾性部材２２が車軸４２に平行に力Ｆｙに応じて変位することにより、リム２４は車軸４２に平行にｃ移動する。例えば、図１１（ｂ）に示すように、車軸４２の内側からタイヤ３０の外側に力Ｆｙがタイヤ３０を通してリム２４に加えられることにより、被測定面２９ａ＃１，２９ａ＃２が車体の外側方向に車軸４２と平行な方向にｃ移動する。ここで、被測定面２９ａ＃１，２９ａ＃２の車体の外側方向への移動を正、内側方向への移動を負とする。 D3 = (bcos (φ + π / 2) −asin (φ + π / 2)) + {r− (acos (φ + π / 2) + bsin (φ + π / 2)} tan (θ + α)
=-(Bsinφ + acosφ) + {r − (− asinφ + bcosφ)} tan (θ + α)
(3)
D4 = (bcos (φ + 3π / 2) −asin (φ + 3π / 2)) + {r− (acos (φ + 3π / 2) + bsin (φ + 3π / 2)} tan (θ + α)
= (Bsinφ + acosφ) + {r + (− asinφ + bcosφ)} tan (θ + α)
(4)
When the force Fy ≠ 0, the elastic member 22 is displaced in parallel with the axle 42 according to the force Fy, so that the rim 24 moves c in parallel with the axle 42. For example, as shown in FIG. 11B, a force Fy is applied to the rim 24 through the tire 30 from the inside of the axle 42 to the outside of the tire 30, so that the measured surfaces 29a # 1 and 29a # 2 are outside the vehicle body. C moves in a direction parallel to the axle 42 in the direction. Here, the movement of the measured surfaces 29a # 1, 29a # 2 in the outward direction of the vehicle body is positive, and the movement in the inward direction is negative.

被測定面２９ａ＃１，２９ａ＃２が車軸４２に平行な方向に対して、角度β傾いていることから、Ｆｙ＝０の場合に比べて、距離Ｄ３，Ｄ４はｃｔａｎβだけ増加する。よって、力Ｆｙ≠０であるときの距離Ｄ３，Ｄ４は、式（３），（４）にｃｔａｎβを加えると良いことから、式（５），（６）が成り立つ。 Since the measured surfaces 29a # 1 and 29a # 2 are inclined by the angle β with respect to the direction parallel to the axle 42, the distances D3 and D4 increase by ctanβ as compared with the case of Fy = 0. Therefore, since the distances D3 and D4 when the force Fy ≠ 0 are obtained by adding ctan β to the expressions (3) and (4), the expressions (5) and (6) are established.

Ｄ３＝−（ｂｓｉｎφ＋ａｃｏｓφ）＋{ｒ−（−ａｓｉｎφ＋ｂｃｏｓφ）}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・（５）
Ｄ４＝（ｂｓｉｎφ＋ａｃｏｓφ）＋{ｒ＋（−ａｓｉｎφ＋ｂｃｏｓφ）}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・（６）
式（１），（２）より、次式（７）が成り立つ。 D3 = − (b sin φ + acos φ) + {r − (− asin φ + b cos φ)} tan (θ + α) + ctan β
(5)
D4 = (bsinφ + acosφ) + {r + (− asinφ + bcosφ)} tan (θ + α) + ctanβ
(6)
From the equations (1) and (2), the following equation (7) is established.

ｔａｎ（θ＋α）--＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２ｒ・・・（７）
ここで、α，ｒは既知であることから、式（７）より、α，ｒ及び測定値Ｄ１，Ｄ２より、ホイール３２の回転角φに依存することなく回転角θを算出できる。 tan (θ + α)-= (D1 + D2) / 2r (7)
Here, since α and r are already known, the rotation angle θ can be calculated from α, r and the measured values D1 and D2 without depending on the rotation angle φ of the wheel 32 from Equation (7).

式（１），（２）のように、ａとｂはディスクホイール３２の回転角度φに依存していることから、このままだと、ホイール回転角φを検出する角度検知センサが必要となる。しかし、Ｆｘ＝Ｋ_a×ａ（Ｋ_aは弾性部材２２のｘ軸方向の伸びと力Ｆｘにより決まる定数）、Ｍｙ＝Ｋ_θ×θ（Ｋ_θは弾性部材２２のリム２４の中心Ｐ２を中心とする円周方向の伸びとトルクＭｙにより決まる定数）という関係と、Ｍｙ＝Ｆｘ×Ｒ₀（Ｒ₀：回転体の動半径）という関係があるため、回転体の動半径が既知Ｒ₀であれば、
ａ＝Ｆｘ／Ｋ_a＝Ｍｙ／（Ｋ_a×Ｒ₀）＝Ｋ_θ×θ／（Ｋ_a×Ｒ₀）・・・（８）
より、ａを求めることができる。 As in equations (1) and (2), a and b depend on the rotation angle φ of the disc wheel 32. Therefore, an angle detection sensor for detecting the wheel rotation angle φ is required. However, Fx = K _a × a (K _a is _a constant determined by the elongation in the x-axis direction of the elastic member 22 and the force Fx), My = K _θ × θ (K _θ is the center P2 of the rim 24 of the elastic member 22). ) And a constant determined by the torque My, and My = Fx × R ₀ (R ₀ : dynamic radius of the rotating body), the dynamic radius of the rotating body is known as R ₀ . if there is,
_{a = Fx / K a = My} / (K a × R 0) = K θ × θ / (K a × R 0) ··· (8)
Thus, a can be obtained.

また、式（１），（２），（５），（６）より、次式（９）が成り立つ。 Moreover, following Formula (9) is formed from Formula (1), (2), (5), (6).

ｃ＝{Ｄ３＋Ｄ４−（Ｄ１＋Ｄ２）}／２ｔａｎβ ・・・（９）
よって、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，βより、ｃが求められる。 c = {D3 + D4- (D1 + D2)} / 2 tan β (9)
Therefore, c is obtained from D1, D2, D3, D4, and β.

Ｘ_xi＝Ｄｉ−ｒｔａｎ（θ＋α）（ｉ＝１，２）、Ｘ_yi＝Ｄｉ−ｒｔａｎ（θ＋α）−ｃｔａｎβ（ｉ＝３，４）とおくと、次式（１０），（１１），（１２），（１３）が成り立つ。 If X _xi = Di-rtan (θ + α) (i = 1, 2) and X _yi = Di-rtan (θ + α) -ctan β (i = 3,4), then the following equations (10), (11), ( 12) and (13) hold.

Ｘ_x1＝（ａ²＋ｂ²）^1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）・・・(10)
Ｘ_x2＝−（ａ²＋ｂ²）^1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）・・・(11)
Ｘ_y3＝−（ａ²＋ｂ²）^1/2ｓｉｎ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）・・・(12)
Ｘ_y4＝（ａ²＋ｂ²）^1/2ｓｉｎ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）・・・(13）
但し、ｔａｎＡ＝ａ／ｂである。 X _x1 = (a ² + b ² ) ^1/2 cos (A + φ + θ + α) / cos (θ + α) (10)
X _x2 = − (a ² + b ² ) ^1/2 cos (A + φ + θ + α) / cos (θ + α) (11)
X _y3 = − (a ² + b ² ) ^1/2 sin (A + φ + θ + α) / cos (θ + α) (12)
X _y4 = (a ² + b ² ) ^1/2 sin (A + φ + θ + α) / cos (θ + α) (13)
However, tanA = a / b.

式（１０）〜（１３）より、式（１４）が成り立つ。 Expression (14) is established from Expressions (10) to (13).

ａ²＋ｂ²＝−（Ｘ_x1Ｘ_x2＋Ｘ_y3Ｘ_y4）ｃｏｓ²（θ＋α）
＝（Ｘ_x1 ²＋Ｘ_y3 ²）／ｃｏｓ²（θ＋α）・・・（14）

式（７）より、ｔａｎ（θ＋α）が得られており、式（８）よりａが得られていることから、式（１４）より、式（１５）に示すｂが求められる。 a ² + b ² = − (X _x1 X _x2 + X _y3 X _y4 ) cos ² (θ + α)
= (X _x1 ² + X _y3 ² ) / cos ² (θ + α) (14)

Since tan (θ + α) is obtained from Equation (7) and a is obtained from Equation (8), b shown in Equation (15) is obtained from Equation (14).

ｂ＝{−（Ｘ_x1Ｘ_x2＋Ｘ_y3Ｘ_y4）ｃｏｓ²（θ＋α）−ａ²}^1/2
＝{（Ｘ_x1 ²＋Ｘ_y3 ²）／ｃｏｓ²（θ＋α）−ａ²}^1/2 ・・・ (15）
ａ，θ，α，Ｘ_x1，Ｘ_x2，Ｘ_y3，Ｘ_y4を式（１５）に代入して、ｂを算出する。 b = {− (X _x1 X _x2 + X _y3 X _y4 ) cos ² (θ + α) −a ² } ^1/2
= {(X _x1 ² + X _y3 ² ) / cos ² (θ + α) −a ² } ^1/2 (15)
b is calculated by substituting a, θ, α, X _x1 , X _x2 , X _y3 , and X _y4 into equation (15).

演算に使用する動半径Ｒ₀は一定値を用いても良いし、ホイールディスク２０の回転速度や荷重Ｆｚによって補正された値を用いても良い。 A constant value may be used as the moving radius R ₀ used for the calculation, or a value corrected by the rotational speed of the wheel disk 20 or the load Fz may be used.

変位−荷重変換演算手段４は、車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについての変位量ａ，ｂ、相対回転角度θ、及び次式（１６），（１７），（１８），（１９）より、車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについてのＦｘ，Ｆｚ，Ｆｙ，Ｍｙを算出する。 The displacement-load conversion calculating means 4 is based on the displacement amounts a and b, the relative rotation angle θ and the following equations (16), (17), (18), and (19) for the wheels WFL, WFR, WRL, and WRR. Fx, Fz, Fy, and My for the wheels WFL, WFR, WRL, and WRR are calculated.

Ｆｘ＝Ｋa×ａ・・・ (16)
Ｆｚ＝Ｋb×ｂ・・・ (17)
Ｆｙ＝Ｋc×ｃ・・・ (18)
Ｍｙ＝Ｋ_θ×θ ・・・ (19)
但し、Ｋ_bは弾性部材２２のｚ軸方向の弾性力に基づく値であり、Ｋcは弾性部材２２のｙ軸方向の弾性力に基づく値である。 Fx = Ka × a (16)
Fz = Kb × b (17)
Fy = Kc × c (18)
My = K _θ × θ (19)
However, _Kb is a value based on the elastic force of the elastic member 22 in the z-axis direction, and Kc is a value based on the elastic force of the elastic member 22 in the y-axis direction.

以上説明したように、本実施形態によれば、１８０°軸対称に２箇所に配置された変位センサ２６＃１，２６＃２により被測定面２８ａ＃１，２８ａ＃２までの周方向の距離Ｄ１，Ｄ２を測定することにより、リム２４のホイールディスク２０に対する相対回転角θを算出することができる。相対回転角θよりａを算出することができる。１８０°軸対称に２箇所に配置された変位センサ２７＃１，２７＃２により車軸４２に平行な方向において、ｙ軸に平行な方向に対して、角度β傾斜する被測定面２９ａ＃１，２９＃２までの距離Ｄ３，Ｄ４を測定し、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，βからリム２４のｙ軸方向のずれｃを算出することができる。Ｘ_xi（ｉ＝１，２），Ｘ_yi（ｉ＝３，４），θ，αより、（ａ²＋ｂ²）を算出することができる。ａ，ｂ，ｃ，θより、Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ，Ｍｙを求めることができる。また、少ない変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２により、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びトルクＭｙを算出することができる。 As described above, according to the present embodiment, the distance in the circumferential direction to the measured surfaces 28a # 1, 28a # 2 by the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2 arranged at two positions symmetrically about 180 °. By measuring D1 and D2, the relative rotation angle θ of the rim 24 with respect to the wheel disk 20 can be calculated. A can be calculated from the relative rotation angle θ. Surfaces 29a # 1 to be measured which are inclined by an angle β with respect to the direction parallel to the y-axis in the direction parallel to the axle 42 by the displacement sensors 27 # 1 and 27 # 2 arranged at two positions symmetrically about 180 °. The distances D3 and D4 up to 29 # 2 can be measured, and the displacement c in the y-axis direction of the rim 24 can be calculated from D1, D2, D3, D4 and β. (A ² + b ² ) can be calculated from X _xi (i = 1, 2), X _yi (i = 3,4), θ, α. Fx, Fy, Fz, and My can be obtained from a, b, c, and θ. Further, the forces Fx, Fy, Fz and the torque My can be calculated by a small number of displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, 27 # 2.

第２実施形態
図１２は本発明の第２実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１，２）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面が第１実施形態と同様に角度α傾斜、β＝０である被測定面までの距離Ｄ１，Ｄ２を計測するものである。変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１，２）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面が第１実施形態と同様に角度α傾斜、β（≠０）である被測定面までの距離Ｄ３，Ｄ４を計測するものである。 Second Embodiment FIG. 12 is a view showing an arrangement example of a displacement sensor and a member to be measured according to a second embodiment of the present invention. The displacement sensor 26 # i (i = 1, 2) has a surface to be measured that is disposed to face the radial direction of the wheel disk 20 at an angle α and β = 0 as in the first embodiment. Distances D1 and D2 are measured. The displacement sensor 27 # i (i = 1, 2) has a surface to be measured disposed opposite to the wheel disk 20 in the radial direction and has an angle α inclination and β (≠ 0) as in the first embodiment. The distances D3 and D4 to the measurement surface are measured.

以下、α傾斜，β＝０である被測定部材をα斜板と呼ぶ。α傾斜，β（≠０）である被測定部材をα−β斜板と呼ぶ。図１２（ａ）は第１実施形態と同様にα斜板の距離を計測する変位センサ２６＃１，２６＃２及びα−β斜板の距離を計測する変位センサ２７＃１，２７＃２をそれぞれ１８０°軸対称に２箇所配置し、且つ変位センサ２７＃１を変位センサ２６＃１に対して９０°ずらして配置したものである。 Hereinafter, the member to be measured with α inclination and β = 0 is referred to as an α swash plate. A member to be measured having an α inclination and β (≠ 0) is called an α-β swash plate. FIG. 12A shows the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2 for measuring the distance of the α swash plate and the displacement sensors 27 # 1, 27 # 2 for measuring the distance of the α-β swash plate as in the first embodiment. Are arranged symmetrically at 180 ° axes, and the displacement sensor 27 # 1 is shifted by 90 ° with respect to the displacement sensor 26 # 1.

一方、図１２（ｂ）はα−β斜板とα斜板との位置関係に制限を設けていない変位センサ２６＃１，２６＃２，２７＃１，２７＃２の配置を示す図である。即ち、変位センサ２６＃１，２６＃２及び２７＃１，２７＃２はそれぞれ１８０°軸対称に配置されているが、変位センサ２７＃１，２７＃２の位置は変位センサ２６＃１，２６＃２により制限されておらず、変位センサ２７＃１とホイールディスク２０の中心Ｐ１を結ぶ直線と変位センサ２６＃１とホイールディスク２０の中心Ｐ１を結ぶ直線のなす角度ξ（０＜ξ＜π）は任意である。但し、ξが０°付近になるような配置は望ましくない。 On the other hand, FIG. 12B is a diagram showing the arrangement of the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2, 27 # 1, and 27 # 2 that do not limit the positional relationship between the α-β swash plate and the α swash plate. is there. That is, the displacement sensors 26 # 1, 26 # 2 and 27 # 1, 27 # 2 are arranged 180-degree symmetrically, but the positions of the displacement sensors 27 # 1, 27 # 2 are the displacement sensors 26 # 1, The angle ξ (0 <ξ <) formed by a straight line connecting the displacement sensor 27 # 1 and the center P1 of the wheel disk 20 and a straight line connecting the displacement sensor 26 # 1 and the center P1 of the wheel disk 20 is not limited by 26 # 2. π) is arbitrary. However, an arrangement in which ξ is around 0 ° is not desirable.

距離Ｄ１，Ｄ２については、式（１），（２）が成り立つことから、式（７）より回転角度θが求まる。回転角度θからａが算出される。一方、距離Ｄ３，Ｄ４については、変位センサ２７＃１，２７＃２が、変位センサ２６＃１に対して、ξ，ξ＋πずれて配置されていることから、φに（φ＋ξ），（φ＋ξ＋π）を代入すると、次式（２０），（２１）が成り立つ。 Since the expressions (1) and (2) hold for the distances D1 and D2, the rotation angle θ is obtained from the expression (7). A is calculated from the rotation angle θ. On the other hand, with respect to the distances D3 and D4, since the displacement sensors 27 # 1 and 27 # 2 are arranged with a displacement of ξ, ξ + π with respect to the displacement sensor 26 # 1, (φ + ξ), (φ + ξ + π) Is substituted, the following equations (20) and (21) hold.

Ｄ３＝（ｂｃｏｓ（φ＋ξ）−ａｓｉｎ（φ＋ξ））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋ξ）＋ｂｓｉｎ（φ＋ξ））}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・ (20)
Ｄ４＝（ｂｃｏｓ（φ＋ξ＋π）−ａｓｉｎ（φ＋ξ＋π））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋ξ＋π）＋ｂｓｉｎ（φ＋ξ＋π））}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・ (21)
Ｄ１〜Ｄ４より、式（２２）が成り立つ。 D3 = (bcos (φ + ξ) −asin (φ + ξ)) + {r− (acos (φ + ξ) + bsin (φ + ξ))} tan (θ + α) + ctanβ
(20)
D4 = (bcos (φ + ξ + π) −asin (φ + ξ + π)) + {r− (acos (φ + ξ + π) + bsin (φ + ξ + π))} tan (θ + α) + ctanβ
··· (twenty one)
From D1 to D4, Expression (22) is established.

ｃ＝{（Ｄ３＋Ｄ４）−（Ｄ１＋Ｄ２）}／２ｔａｎβ ・・・ (22)
よって、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，βより、ｃが算出される。 c = {(D3 + D4)-(D1 + D2)} / 2 tan β (22)
Therefore, c is calculated from D1, D2, D3, D4, and β.

Ｘ_xi＝Ｄｉ−ｒｔａｎ（θ＋α）（ｉ＝１，２）、Ｘ_yi＝Ｄｉ−ｒｔａｎ（θ＋α）−ｃｔａｎβ（ｉ＝３，４）とおくと、次式（２３），（２４），（２５），（２６）が成り立つ。 If X _xi = Di-rtan (θ + α) (i = 1, 2) and X _yi = Di-rtan (θ + α) -ctan β (i = 3,4), then the following equations (23), (24), ( 25) and (26) hold.

Ｘ_x1＝（ａ²＋ｂ²）^1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）・・・(23)
Ｘ_x2＝−（ａ²＋ｂ²）^1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）・・・(24)
Ｘ_y3＝（ａ²＋ｂ²）^1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α＋ξ）／ｃｏｓ（θ＋α）
・・・ (25)
Ｘ_y4＝−（ａ²＋ｂ²）^1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α＋ξ＋π）／ｃｏｓ（θ＋α）
・・・（26）
但し、ｔａｎＡ＝ａ／ｂである。 X _x1 = (a ² + b ² ) ^1/2 cos (A + φ + θ + α) / cos (θ + α) (23)
X _x2 = − (a ² + b ² ) ^1/2 cos (A + φ + θ + α) / cos (θ + α) (24)
X _y3 = (a ² + b ² ) ^1/2 cos (A + φ + θ + α + ξ) / cos (θ + α)
··· (twenty five)
X _y4 = − (a ² + b ² ) ^1/2 cos (A + φ + θ + α + ξ + π) / cos (θ + α)
... (26)
However, tanA = a / b.

式（２３），（２５）より、式（２７）が成り立つ。 From Expressions (23) and (25), Expression (27) is established.

Ｘ_x1 ²＋Ｘ_y3 ²−２Ｘ_x1Ｘ_y3ｃｏｓξ＝（ａ²＋ｂ²）×ｓｉｎ²（ξ）／ｃｏｓ²（θ＋α）
・・・ (27)
よって、
（ａ²＋ｂ²）＝（Ｘ_x1 ²＋Ｘ_y3 ²−２Ｘ_x1Ｘ_y3ｃｏｓξ）ｃｏｓ²（θ＋α）／ｓｉｎ²（ξ）であるから、（ａ²＋ｂ²）が算出され、ａが算出されていることから、ｂが算出される。 X _x1 ² + X _y3 ² -2X _x1 X _y3 cosξ = (a ² + b ² ) × sin ² (ξ) / cos ² (θ + α)
(27)
Therefore,
Since (a ² + b ² ) = (X _x1 ² + X _y3 ² −2X _x1 X _y3 cos ξ) cos ² (θ + α) / sin ² (ξ), (a ² + b ² ) is calculated, and a is calculated. Therefore, b is calculated.

以上説明した本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果がある。 According to this embodiment described above, there are the same effects as those of the first embodiment.

第３実施形態
図１３は本発明の第３実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜３）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面が第１実施形態と同様にα傾斜板の被測定面までの距離Ｄｉ（ｉ＝１〜３）を計測するものである。変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１，２）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面がα−β傾斜板の被測定面までの距離Ｄ４，Ｄ５を計測するものである。変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜３）はホイールディスク２０の中心Ｐ１から等距離ｒにあり、周方向に等角度間隔に３箇所以上、例えば、１２０°間隔に３個設けられている。変位センサ２７＃１，２７＃２は、１８０°軸対称に２箇所配置されている。 Third Embodiment FIG. 13 is a view showing an arrangement example of a displacement sensor and a member to be measured according to a third embodiment of the present invention. The displacement sensor 26 # i (i = 1 to 3) is configured such that the measured surface arranged opposite to the radial direction of the wheel disk 20 is a distance Di () to the measured surface of the α inclined plate as in the first embodiment. i = 1 to 3) is measured. The displacement sensor 27 # i (i = 1, 2) measures the distances D4 and D5 from the measured surface arranged opposite to the radial direction of the wheel disk 20 to the measured surface of the α-β inclined plate. It is. The displacement sensors 26 # i (i = 1 to 3) are equidistant r from the center P1 of the wheel disc 20, and are provided at three or more equiangular intervals in the circumferential direction, for example, three at 120 ° intervals. Displacement sensors 27 # 1 and 27 # 2 are arranged at two positions symmetrically about 180 °.

変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜３）が１２０°間隔に配置されていることから、距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３について、式（２８）〜（３０）が成り立つ。 Since the displacement sensors 26 # i (i = 1 to 3) are arranged at intervals of 120 °, equations (28) to (30) are established for the distances D1, D2, and D3.

Ｄ１＝（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）＋{ｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）}ｔａｎ（θ＋α）
・・・（28）
Ｄ２＝（ｂｃｏｓ（φ＋２π／３）−ａｓｉｎ（φ＋２π／３））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋２π／３）＋ｂｓｉｎ（φ＋２π／３）}ｔａｎ（θ＋α）
・・・（29）
Ｄ３＝（ｂｃｏｓ（φ＋４π／３）−ａｓｉｎ（φ＋４π／３））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋４π／３）＋ｂｓｉｎ（φ＋４π／３）}ｔａｎ（θ＋α）
・・・ (30)
式（２８），（２９），（３０）を加えると、式（３１）が成り立つ。 D1 = (b cos φ−asin φ) + {r− (acos φ + b sin φ)} tan (θ + α)
(28)
D2 = (bcos (φ + 2π / 3) −asin (φ + 2π / 3)) + {r− (acos (φ + 2π / 3) + bsin (φ + 2π / 3)} tan (θ + α)
(29)
D3 = (bcos (φ + 4π / 3) −asin (φ + 4π / 3)) + {r− (acos (φ + 4π / 3) + bsin (φ + 4π / 3)} tan (θ + α)
... (30)
When Expressions (28), (29), and (30) are added, Expression (31) is established.

Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＝３ｒｔａｎ（θ＋α）・・・ (31)
式（３１）から式（３２）が成り立つ。 D1 + D2 + D3 = 3rtan (θ + α) (31)
Expression (31) is established from Expression (31).

ｔａｎ（θ＋α）＝（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／３ｒ・・・（32）
式（３２）より、回転角度θを算出する。回転角度θよりａを算出する。 tan (θ + α) = (D1 + D2 + D3) / 3r (32)
The rotation angle θ is calculated from the equation (32). A is calculated from the rotation angle θ.

一方、Ｄ４，Ｄ５については、式（５），（６）と同様の式が成り立つ。 On the other hand, for D4 and D5, equations similar to equations (5) and (6) hold.

Ｄ１〜Ｄ５より、式（３３）が成り立つ。 Expression (33) is established from D1 to D5.

ｃ＝{（Ｄ４＋Ｄ５）−（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）×２／３}／２ｔａｎβ ・・・(33)
Ｘｉ＝Ｄｉ−ｒｔａｎ（θ＋α）（ｉ＝１〜３）とおくと、次式（３４）が成り立つ。 c = {(D4 + D5)-(D1 + D2 + D3) × 2/3} / 2 tan β (33)
When Xi = Di−rtan (θ + α) (i = 1 to 3), the following equation (34) is established.

ａ²＋ｂ²＝{４（Ｘ_１ ²−Ｘ_２Ｘ_３）ｃｏｓ²（θ＋α）}／３・・・（34）
式（３４）より、式（３５）に示すｂが求められる。 a ² + b ² = {4 (X ₁ ² −X ₂ X ₃ ) cos ² (θ + α)} / 3 (34)
From Expression (34), b shown in Expression (35) is obtained.

ｂ＝{４（Ｘ_１ ²−Ｘ_２Ｘ_３）ｃｏｓ²（θ＋α）／３−ａ²}^1/2 ・・・（35）
ａ，θ，α，Ｘ₁，Ｘ_２，Ｘ_３を式（３５）に代入して、ｂを算出する。 b = {4 (X ₁ ² −X ₂ X ₃ ) cos ² (θ + α) / 3−a ² } ^1/2 (35)
b is calculated by substituting a, θ, α, X ₁ , X ₂ , and X ₃ into Equation (35).

第４実施形態
図１４は本発明の第４実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜３）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面が第１実施形態と同様にα傾斜板の被測定面までの距離Ｄｉ（ｉ＝１〜３）を計測するものである。変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１〜３）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面がα−β傾斜板の被測定面までの距離Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を計測するものである。変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜３）はホイールディスク２０の中心Ｐ１から等距離ｒにあり、周方向に等角度間隔に３箇所以上、例えば、１２０°間隔に３個設けられている。変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１〜３）は、ホイールディスク２０の中心Ｐ１から等距離ｒにあり、周方向に等角度間隔に３箇所以上、例えば、１２０°間隔に３個設けられている。 Fourth Embodiment FIG. 14 is a view showing an arrangement example of a displacement sensor and a member to be measured according to a fourth embodiment of the present invention. The displacement sensor 26 # i (i = 1 to 3) is configured such that the measured surface arranged opposite to the radial direction of the wheel disk 20 is a distance Di () to the measured surface of the α inclined plate as in the first embodiment. i = 1 to 3) is measured. The displacement sensor 27 # i (i = 1 to 3) measures the distances D4, D5, and D6 from the measured surface disposed opposite to the radial direction of the wheel disk 20 to the measured surface of the α-β inclined plate. To do. The displacement sensors 26 # i (i = 1 to 3) are equidistant r from the center P1 of the wheel disc 20, and are provided at three or more equiangular intervals in the circumferential direction, for example, three at 120 ° intervals. The displacement sensors 27 # i (i = 1 to 3) are equidistant r from the center P1 of the wheel disk 20, and are provided at three or more equiangular intervals in the circumferential direction, for example, three at 120 ° intervals. .

変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜３）が１２０°間隔に３個設けられていることから、第３実施形態と同様に、式（３１）より、回転角度θを算出する。回転角度θよりａを算出し、更に、ａよりｂを算出する。一方、Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６については、変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１〜３）が１２０°間隔に３個設けられていることから、式（３６）が成り立つ。 Since three displacement sensors 26 # i (i = 1 to 3) are provided at intervals of 120 °, the rotation angle θ is calculated from the equation (31) as in the third embodiment. A is calculated from the rotation angle θ, and b is further calculated from a. On the other hand, for D4, D5, and D6, since three displacement sensors 27 # i (i = 1 to 3) are provided at intervals of 120 °, Expression (36) is established.

Ｄ４＋Ｄ５＋Ｄ６＝３ｒｔａｎ（θ＋α）＋３ｃｔａｎβ ・・・（36）
式（３１）及び式（３６）より、式（３７）が成り立つ。 D4 + D5 + D6 = 3rtan (θ + α) + 3ctanβ (36)
From Expression (31) and Expression (36), Expression (37) is established.

ｃ＝{（Ｄ４＋Ｄ５＋Ｄ６）−（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）}／３ｔａｎβ ・・・(37）
よって、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，βより、ｃが求められる。 c = {(D4 + D5 + D6)-(D1 + D2 + D3)} / 3 tan β (37)
Therefore, c is obtained from D1, D2, D3, D4, D5, D6, and β.

第５実施形態
図１５は本発明の第５実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜２）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面が第１実施形態と同様にα傾斜板の被測定面までの距離Ｄｉ（ｉ＝１〜３）を計測するものである。変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１〜３）は、ホイールディスク２０の半径方向に対向して配置される被測定面がα−β傾斜板の被測定面までの距離Ｄ４，Ｄ５を計測するものである。変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１，２）はホイールディスク２０の中心Ｐ１から等距離ｒにあり、１８０°軸対称に２箇所配置されている。変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１〜４）は、ホイールディスク２０の中心Ｐ１から等距離ｒにあり、周方向に等角度間隔に３箇所以上、例えば、９０°間隔に４個設けられている。 Fifth Embodiment FIG. 15 is a view showing an arrangement example of a displacement sensor and a member to be measured according to a fifth embodiment of the present invention. The displacement sensor 26 # i (i = 1 to 2) is configured such that the measured surface arranged facing the radial direction of the wheel disk 20 is a distance Di () to the measured surface of the α inclined plate as in the first embodiment. i = 1 to 3) is measured. The displacement sensor 27 # i (i = 1 to 3) measures the distances D4 and D5 from the measured surface arranged opposite to the radial direction of the wheel disk 20 to the measured surface of the α-β inclined plate. It is. The displacement sensors 26 # i (i = 1, 2) are equidistant r from the center P1 of the wheel disc 20, and are arranged at two positions symmetrically about 180 °. The displacement sensors 27 # i (i = 1 to 4) are equidistant r from the center P1 of the wheel disk 20, and are provided at three or more equiangular intervals in the circumferential direction, for example, four at 90 ° intervals. .

変位センサ２６＃ｉ（ｉ＝１〜２）が１８０°軸対称に配置されていることから、距離Ｄ１，Ｄ２について、式（１），（２）が成り立つことから、式（７）より、回転角度θを算出する。回転角度θよりａを算出する。 Since the displacement sensor 26 # i (i = 1 to 2) is arranged 180 degrees axisymmetrically, the equations (1) and (2) are established for the distances D1 and D2, and from the equation (7), The rotation angle θ is calculated. A is calculated from the rotation angle θ.

一方、変位センサ２７＃ｉ（ｉ＝１〜４）は、９０°間隔に４個設けられていることから、式（３８）〜（４１）が成り立つ。 On the other hand, since four displacement sensors 27 # i (i = 1 to 4) are provided at intervals of 90 °, equations (38) to (41) are established.

Ｄ３＝（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）＋{ｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・（38）
Ｄ４＝（ｂｃｏｓ（φ＋π／２）−ａｓｉｎ（φ＋π／２））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋π／２）＋ｂｓｉｎ（φ＋π／２）}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・（39）
Ｄ５＝（ｂｃｏｓ（φ＋π）−ａｓｉｎ（φ＋π））＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋π）＋ｂｓｉｎ（φ＋π）}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・（40）
Ｄ６＝（ｂｃｏｓ（φ＋３π／２）−ａｓｉｎ（φ＋３π／２）＋{ｒ−（ａｃｏｓ（φ＋３π／２）＋ｂｓｉｎ（φ＋３π／２））}ｔａｎ（θ＋α）＋ｃｔａｎβ
・・・ (41）
但し、φは変位センサ２６＃１の相対回転角ではなく、変位センサ２７＃１の相対回転角である。 D3 = (bcosφ−asinφ) + {r− (acosφ + bsinφ)} tan (θ + α) + ctanβ
(38)
D4 = (bcos (φ + π / 2) −asin (φ + π / 2)) + {r− (acos (φ + π / 2) + bsin (φ + π / 2)} tan (θ + α) + ctanβ
(39)
D5 = (bcos (φ + π) −asin (φ + π)) + {r− (acos (φ + π) + bsin (φ + π)} tan (θ + α) + ctanβ
(40)
D6 = (bcos (φ + 3π / 2) −asin (φ + 3π / 2) + {r− (acos (φ + 3π / 2) + bsin (φ + 3π / 2))} tan (θ + α) + ctanβ
... (41)
However, φ is not the relative rotation angle of the displacement sensor 26 # 1, but the relative rotation angle of the displacement sensor 27 # 1.

ｃｏｓφ＋ｃｏｓ（φ＋π）＝０，ｓｉｎφ＋ｓｉｎ（φ＋π）＝０，ｃｏｓ（φ＋π／２）＋ｃｏｓ（φ＋３π／２）＝０，ｓｉｎ（φ＋π／２）＋ｓｉｎ（φ＋３π／２）＝０より、式（３８），（３９），（４０），（４１）を加算すると、式（４２）が成り立つ。 From cos φ + cos (φ + π) = 0, sin φ + sin (φ + π) = 0, cos (φ + π / 2) + cos (φ + 3π / 2) = 0, sin (φ + π / 2) + sin (φ + 3π / 2) = 0, equation (38), When (39), (40), and (41) are added, Expression (42) is established.

ｃ＝{（Ｄ３＋Ｄ４＋Ｄ５＋Ｄ６）−２（Ｄ１＋Ｄ２）}／４ｔａｎβ
・・・(42)
Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，ｒ，θ，α，β及び式（４２）よりｃを算出する。 c = {(D3 + D4 + D5 + D6) -2 (D1 + D2)} / 4 tan β
... (42)
C is calculated from D3, D4, D5, D6, r, θ, α, β and equation (42).

ここで、Ｘｉ＝Ｄｉ−ｒｔａｎ（θ＋α）−ｔａｎβ（ｉ＝３，４，５，６）とおくと、式（４３）が成り立つ。 Here, when Xi = Di−rtan (θ + α) −tanβ (i = 3, 4, 5, 6), the equation (43) is established.

ａ²＋ｂ²＝−（Ｘ₃Ｘ₅＋Ｘ₄Ｘ₆）ｃｏｓ²（θ＋α）・・・（43）
ａ，Ｘｉ（ｉ＝４〜７），θ，αを式（４３）に代入して、ｂを算出する。 a ² + b ² = − (X ₃ X ₅ + X ₄ X ₆ ) cos ² (θ + α) (43)
b is calculated by substituting a, Xi (i = 4 to 7), θ, and α into equation (43).

本発明の第１実施形態による荷重算出装置のブロック図である。It is a block diagram of the load calculation apparatus by 1st Embodiment of this invention. 図１中の変位検出装置のブロック図である。It is a block diagram of the displacement detection apparatus in FIG. 車輪の側面図である。It is a side view of a wheel. 図３中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 無負荷状態におけるｘ軸及びｚ軸を含む平面上に位置する変位センサ並びに被測定部材の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the displacement sensor located on the plane containing the x-axis and z-axis in a no-load state, and a to-be-measured member. 変位センサ及び被測定部材の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of a displacement sensor and a to-be-measured member. 被測定部材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a to-be-measured member. 図４中のＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. 負荷状態におけるホイールを示す図である。It is a figure which shows the wheel in a load state. 変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of a displacement-load conversion calculating means. 変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of a displacement-load conversion calculating means. 本発明の第２実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the displacement sensor and to-be-measured member by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the displacement sensor and to-be-measured member by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the displacement sensor and to-be-measured member by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態による変位センサ及び被測定部材の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the displacement sensor and to-be-measured member by 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲ変位検出装置
４変位−荷重変換演算手段
２０ホイールディスク
２２弾性部材
２４リム
２６＃１，２６＃２，２６＃３変位センサ
２８＃１，２８＃２，２８＃３被測定部材
２８ａ＃１，２８ａ＃２，２８ａ＃３被測定面
３０タイヤ
３４車軸ハブ 2 # FL, 2 # FR, 2 # RL, 2 # RR Displacement detecting device 4 Displacement-load conversion calculating means 20 Wheel disk 22 Elastic member 24 Rim 26 # 1, 26 # 2, 26 # 3 Displacement sensor 28 # 1, 28 # 2, 28 # 3 member to be measured 28a # 1, 28a # 2, 28a # 3 surface to be measured 30 tire 34 axle hub

Claims

無負荷で内側回転軸と外側回転軸が同心に配置され、少なくとも前記内側回転軸に直交する面内及び前記内側回転軸に平行な方向に相対変位可能に負荷に応じて変形する弾性部材によって連結された内側回転体及び外側回転体を有する回転体と、
前記内側回転体及び前記外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する前記内側回転体又は前記外側回転体の周方向の４個以上の異なる箇所に設けられた第１及び第２被測定部と、
他方の前記内側回転体又は前記外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転体の異なる４個以上の箇所に配置され、前記他方の回転体の周方向に対向して配置された前記第１及び第２被測定部の被測定部位までの距離を検出する複数の変位センサと、
前記複数の変位センサにより検出された複数の前記距離に基づいて、前記内側回転体と前記外側回転体との間の相対回転角を算出する演算手段とを具備し、
前記第２被測定部は少なくとも２つの箇所に設けられ、前記第２被測定部の前記変位センサにより測定される被測定部位が前記内側回転軸に平行な方向において、該方向に対して所定角β（β≠０）傾斜しており、
前記演算手段は前記複数の変位センサにより検出された複数の前記距離及び前記所定角βに基づいて前記弾性部材の前記内側回転軸に平行な方向の変位量を算出することを特徴とする変位量算出装置。 The inner rotary shaft and the outer rotary shaft are arranged concentrically without load, and are connected by an elastic member that deforms according to the load so that it can be relatively displaced in a plane orthogonal to the inner rotary shaft and in a direction parallel to the inner rotary shaft. A rotating body having an inner rotating body and an outer rotating body,
First and first provided at four or more different locations in the circumferential direction of the inner rotating body or the outer rotating body that rotate integrally with either the inner rotating body or the outer rotating body. 2 measured parts;
Rotating integrally with the other inner rotating body or the outer rotating body, arranged at four or more different locations of the other rotating body, and arranged facing the circumferential direction of the other rotating body A plurality of displacement sensors for detecting the distance to the measurement site of the first and second measurement units;
Calculating means for calculating a relative rotation angle between the inner rotating body and the outer rotating body based on the plurality of distances detected by the plurality of displacement sensors;
The second measured part is provided in at least two locations, and a measured part measured by the displacement sensor of the second measured part is in a direction parallel to the inner rotation axis and a predetermined angle with respect to the direction. β (β ≠ 0) is inclined,
The calculation means calculates a displacement amount in a direction parallel to the inner rotation axis of the elastic member based on the plurality of distances and the predetermined angle β detected by the plurality of displacement sensors. Calculation device.