特開 2024-19058 締結部材の締結状態検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024019058

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】締結部材の締結状態検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20240201BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 103F

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023119786

(22)【出願日】2023-07-24

(31)【優先権主張番号】P 2022119490

(32)【優先日】2022-07-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小杉 正則

【テーマコード（参考）】

2F051

【Ｆターム（参考）】

2F051AA01

2F051AB05

(57)【要約】

【課題】被締結部材の種類に拘わらず、また、比較的軽い緩みであっても、締結部材の締結状態を検出する。
【解決手段】ホイールナット２４０に設けられる検出装置１００は、ハブナット２５０の先端面２５１に設けた磁石４００の磁界を検出する磁気センサを備える。磁気センサがホイールナット２４０の回転と連動して回転すると、磁気センサの出力信号が変化する。検出装置に設けた処理装置は、磁気センサの出力信号の変化に基づいて、ホイールナット２４０の締結状態を判定する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定部材に締結される被締結部材と、
前記被締結部材を前記所定部材にねじ締結するねじ部材と、を備え、
前記ねじ部材は、ねじ軸を中心に回転し、前記被締結部材を締め付ける締結部材を含み、さらに、
前記ねじ軸と交差する方向に磁界の向きを有する磁性体と、
前記磁性体と対向する位置に設けられ、前記磁性体による磁界を検出する磁気センサと、
前記磁気センサの出力信号に基づいて、前記締結部材の締結状態を判定する処理装置と、を備え、
前記磁性体および前記磁気センサの一方は、前記締結部材、あるいは、前記締結部材と連動して前記ねじ軸を中心に回転するＡ部材に固定され、前記締結部材の回転と連動して回転し、
前記磁性体および前記磁気センサの他方は、前記所定部材、あるいは、前記所定部材に固定されるＢ部材、あるいは、前記被締結部材に固定されるＣ部材に固定される、締結部材の締結状態検出装置。

【請求項2】

前記磁気センサは、印加される磁界の方向に応じた出力信号を出力し、
前記処理装置は、所定期間毎に前記磁気センサの出力信号を取得し、前記出力信号の大きさが所定量以上変化したとき、前記締結部材の締結状態に変化が生じていると判定する、請求項１に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項3】

前記磁気センサは、印加される磁界の方向に応じた出力信号を出力し、
前記処理装置は、
初期値を設定する初期値設定部と、
前記磁気センサの出力信号と前記初期値の差が、所定値以上であるとき、前記締結部材の締結状態に変化が生じていると判定する状態判定部と、を備える、請求項１に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項4】

前記初期値設定部は、ユーザによって初期化操作が実行されたとき、前記磁気センサの出力信号を前記初期値に設定する、請求項３に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項5】

前記磁気センサは、前記締結部材、あるいは、前記Ａ部材に固定されており、
前記初期値設定部は、前記磁気センサの出力信号が、所定時間以上、磁界を検出していない状態を示したあと、前記磁気センサの出力信号が磁界を検出した状態になったとき、前記磁気センサの出力信号を前記初期値に設定する、請求項３に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項6】

前記Ｂ部材は、前記所定部材に固定されたボルトであり、
前記被締結部材は、前記ボルトが挿通される挿通孔を有し、
前記締結部材は、前記ボルトに螺合して前記被締結部材を前記所定部材に締結するナットであり、
前記ボルトの先端面に前記磁石が固定され、
前記磁気センサは、前記ナット、あるいは、前記Ａ部材であるナットキャップに固定される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項7】

前記締結部材は、前記所定部材に形成されたネジ穴に螺合して、前記被締結部材を前記所定部材に締結するボルトであり、
前記磁石は、前記ネジ穴の底面に固定され、
前記磁気センサは、前記ボルトの先端面に固定される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項8】

前記被締結部材は、車両のホイールであり、
前記所定部材は、前記ホイールを取り付けるハブである、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項9】

前記被締結部材は、車両のホイールであり、
前記所定部材は、前記ホイールを取り付けるハブであり、
前記Ｃ部材は、前記ホイールに固定されるホイールキャップである、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【請求項10】

前記Ｃ部材に、前記磁気センサが固定される、請求項９に記載の締結部材の締結状態検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、締結部材の締結状態検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００５－３２９９０７号公報（特許文献１）には、車輪に取り付けられて車軸方向の加速度を検出するＧセンサの検出値に基づいて、車輪の脱落を事前に検知し、運転者に警告する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－３２９９０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載された技術は、車輪を車体に取り付けるためのボルトあるいはナットの締め付け不良や緩みが生じたときに発生する、車輪の振動に基づいて、ボルトあるいはナットの緩みを推定し、車輪の脱落を事前に検知している。

【0005】

しかしながら、ボルトあるいはナットが緩んだ時に生じる車輪の振動の形態は、車両や車輪（タイヤ）の種類によって変化するので、精度よく、ボルトやナットの緩みを推定することが困難な場合がある。また、車輪に振動が生じない程度の軽い緩み具合の場合、車輪に振動が生じないので、ボルトあるいはナットの締結状態を推定することが困難である。このため、被締結物の種類に拘わらず、また、比較的軽い緩み具合であっても、ボルトやナット（締結部材）の締結状態を検出することが望まれている。

【0006】

本開示の目的は、被締結部材の種類に拘わらず、また、比較的軽い緩みであっても、締結部材の締結状態を検出することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

１）本開示に係る締結部材の締結状態検出装置は、所定部材に締結される被締結部材と、被締結部材を所定部材にねじ締結するねじ部材と、を備え、ねじ部材は、ねじ軸を中心に回転し、被締結部材を締め付ける締結部材を含む。締結状態検出装置は、さらに、ねじ軸と交差する方向に磁界の向きを有する磁性体と、磁性体と対抗する位置に設けられ、磁性体による磁界を検出する磁気センサと、磁気センサの出力信号に基づいて締結部材の締結状態を判定する処理装置と、を備える。磁性体および磁気センサの一方は、締結部材、あるいは、締結部材と連動してねじ軸を中心に回転するＡ部材に固定され、締結部材の回転と連動して回転する。磁性体および磁気センサの他方は、所定部材、あるいは、所定部材に固定されるＢ部材、あるいは、被締結部材に固定されるＣ部材に固定される。

【0008】

この構成によれば、締結部材を締め付けることにより、被締結部材が所定部材に締結される。締結状態検出装置は、ねじ軸と交差する方向に磁界の向きを有する磁性体と、磁性体と対抗する位置に設けられ、磁性体による磁界を検出する磁気センサと、磁気センサの出力信号に基づいて締結部材の締結状態を判定する処理装置と、を備える。

【0009】

磁性体および磁気センサの一方は、締結部材、あるいは、締結部材と連動してねじ軸を中心に回転するＡ部材に固定され、締結部材の回転と連動して回転する。磁性体および磁気センサの他方は、所定部材、あるいは、所定部材に固定されるＢ部材、あるいは、被締結部材に固定されるＣ部材に固定される。

【0010】

締結部材が回転し、磁気センサあるいは磁性体が回転すると、磁気センサに印加される磁界の方向や磁束密度が変化し、磁気センサの出力信号が変化する。処理装置は、磁気センサの出力信号に基づいて、締結部材の締結状態を判定する。締結部材の回転と連動して回転する磁気センサの検出信号に基づいて締結部材の回転を検出し、締結部材の締結状態を判定するので、被締結物の種類に拘わらず、また、比較的軽い緩みであっても、締結部材の締結状態を検出することができる。

【0011】

なお、締結部材を、一旦、締め付けた後、締結部材が締め付け方向（増し締め方向）に回転することは、極めて希である。磁気センサの検出信号に基づいて、締結部材の回転を検出したとき、締結部材が緩め方向に回転し、締結部材の締結状態が緩んでいると推定しても差し支えない。

【0012】

２）好ましくは、磁気センサは、印加される磁界の方向に応じた出力信号を出力し、処理装置は、所定期間毎に磁気センサの出力信号を取得し、出力信号の大きさが所定量以上変化したとき、締結部材の締結状態に変化が生じていると判定するようにしてよい。

【0013】

この構成によれば、磁気センサは、ねじ軸と交差する方向に磁界の向きを有する磁性体の磁界の方向に応じた出力信号を出力する。したがって、締結部材が回転し、磁気センサあるいは磁性体が回転すると、磁気センサの出力信号が変化する。処理装置は、所定期間毎、たとえば、２０～１２０秒毎に磁気センサの出力信号を取得する。処理装置は、出力信号の大きさが所定量以上変化したとき、たとえば、今回取得した出力信号の値（今回値）と前回値の差、あるいは、前回までのＮ回の出力信号の平均値と今回値の差が、所定値以上大きいとき、締結部材の締結状態に変化が生じていると判定する。

【0014】

３）好ましくは、磁気センサは、印加される磁界の方向に応じた出力信号を出力し、処理装置は、初期値を設定する初期値設定部と、磁気センサの出力信号と初期値の差が、所定値以上であるとき、締結部材の締結状態に変化が生じていると判定する状態判定部と、を備えるようにしてよい。

【0015】

４）初期値設定部は、ユーザによって初期化操作が実行されたとき、磁気センサの出力信号を初期値に設定するようにしてよい。

【0016】

この構成によれば、ユーザが、たとえば、締結部材を規定トルクで締め付けたあと、初期化操作を行うと、初期値設定部は、そのときの締め付け位置（回転位置）における磁気センサの出力信号の値を初期値に設置する。締め付け位置から状態判定部は、磁気センサの出力信号と初期値の差が、所定値以上であるとき、締結部材の締結状態の変化が生じていると判定する。これにより、締結部材が、締め付け位置から回転し締結状態が変化したことを検出することができる。

【0017】

５）好ましくは、磁気センサは、締結部材、あるいは、Ａ部材に固定されており、初期値設定部は、磁気センサの出力信号が、所定時間以上、磁気を検出していない状態を示したあと、磁気センサの出力信号が磁気を検出した状態になったとき、磁気センサの出力信号を初期値に設定するようにしてもよい。磁気センサが設けられた締結部材、あるいは、Ａ部材が、取り外され、作業台や整備台等に置かれると、磁気センサは磁石の磁界（磁気）を検出しない状態になる。そして、締結部材を用いて、被締結部材を所定部材に締結すると、磁気センサは、磁石の磁界を検出する状態になる。

【0018】

この構成によれば、磁気センサが固定された締結部材が、作業台や整備台に置かれ、磁気センサの出力信号が、所定時間以上、磁気を検出していない状態を示したあと、締結部材を用いて、被締結部材が締結され、磁気センサの出力信号が磁気を検出した状態になったとき、初期値設定部は、そのときの締め付け位置（回転位置）における磁気センサの出力信号の値を初期値に設置する。磁気センサが固定されたＡ部材が、作業台や整備台に置かれ、磁気センサの出力信号が、所定時間以上、磁気を検出していない状態を示したあと、締結部材によって被締結部材が締結され、締結部材にＡ部材が取り付けられ、磁気センサの出力信号が磁気を検出した状態になったとき、初期値設定部は、そのときの締め付け位置（回転位置）における磁気センサの出力信号の値を初期値に設置する。状態判定部は、磁気センサの出力信号と初期値の差が、所定値以上であるとき、締結部材の締結状態に変化が生じていると判定する。これにより、締結部材が、締め付け位置から回転し締結状態が変化したことを検出できる。

【0019】

６）Ｂ部材は、所定部材に固定されたボルトであり、被締結部材は、ボルトが挿通される挿通孔を有し、締結部材は、ボルトに螺合して被締結部材を所定部材に締結するナットであり、ボルトの先端面に前記磁石が固定され、磁気センサは、ナット、あるいは、Ａ部材であるナットキャップに固定されるようにしてもよい。

【0020】

この構成によれば、ナットによって被締結部材を所定部材に締結（ねじ締結）する構成において、ナットの締結状態を検出することができる。

【0021】

７）締結部材は、所定部材に形成されたネジ穴に螺合して、被締結部材を所定部材に締結するボルトであり、磁石は、ネジ穴の底面に固定され、磁気センサは、ボルトの先端面に固定されるようにしてもよい。

【0022】

この構成によれば、ボルトによって被締結部材を所定部材に締結（ねじ締結）する構成において、ボルトの締結状態を検出することができる。

【0023】

８）被締結部材は車両のホイールであり、所定部材はホイールを取り付けるハブであってよい。

【0024】

この構成によれば、ハブにホイールを締結する締結部材の締結状態の変化を検出できるので、車輪（タイヤ）の脱落を事前に検知することが可能になる。

【0025】

９）被締結部材は車両のホイールであり、所定部材はホイールを取り付けるハブであり、Ｃ部材は、ホイールに固定されるホイールキャップであってよい。また、Ｃ部材であるホイールキャップに磁気センサが固定されてよい。

【0026】

この構成によれば、ハブにホイールを締結する締結部材の締結状態の変化を検出できるので、車輪の脱落を事前に検知することが可能になる。また、ホイールキャップに磁気センサを固定するので、磁気センサを固定するスペースを、比較的容易に確保できる。

【発明の効果】

【0027】

本開示によれば、被締結部材の種類に拘わらず、また、比較的軽い緩みであっても、締結部材の緩みを検出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】実施の形態１に係る締結部材の緩み検出装置を搭載した車両を示す図である。

【図2】ホイールがハブに締結された状態を示す側面図である。

【図3】ホイールの締結部を示す部分拡大分解斜視図である。

【図4】ホイールの締結部の断面図である。

【図5】検出装置の構成の一例を示す図である。

【図6】図４のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図7】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、磁気センサの出力信号を説明する図である。

【図8】処理装置に構成される機能ブロックの一例を示す図である。

【図9】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、変形例３における磁気センサの出力信号を説明する図である。

【図10】実施の形態２に係るホイールの締結部の断面図である。

【図11】実施の形態３に係るホイールの締結部の断面図である。

【図12】実施の形態４に係る車輪の概略図である。

【図13】図１２のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図14】実施の形態５に係るホイールの締結部の断面図である。

【図15】実施の形態６に係るホイールの締結部の断面図である。

【図16】変形例４に係る車輪の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0030】

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態（実施の形態１）に係る検出装置１００（図３参照）が搭載された車両２００を示す図である。車両２００は、複数の車輪２１０を備える。また、車両２００は、後述の通信部３と通信可能でかつ図示しない表示部を備えるマルチインフォメーションディスプレイ２０１を備える。

【0031】

車輪２１０は、ホイール２２０と、ホイール２２０に取り付けられるタイヤ２３０とを含む。ホイール２２０には、車両２００のハブ（車軸）に設けたハブボルトが挿通されるホイール孔が設けられており、複数（図１では５つ）のホイールナット２４０をハブボルトに螺合することにより、ホイール２２０がハブに締結される。なお、ホイールナット２４０の個数は上記の例に限られず、たとえば、４個、６個、８個、あるいは１０個であってもよい。

【0032】

図２は、ホイール２２０（車輪２１０）がハブ３００に締結された状態を示す側面図である。ホイール２２０（車輪２１０）は、所定のピッチ円（図２の一点鎖線を参照）上において、ホイールナット２４０により、ハブ３００に締結されている。なお、ピッチ円直径（ＰＣＤ：Pitch Circle Diameter）の大きさは、任意であってよく、たとえば、１１４．３ｍｍであってよく、２７５ｍｍであってよい。図２は、ホイールナット２４０が所定の締め付けトルクで締め付けられ、ホイール２２０（車輪２１０）がハブ３００に締結された状態を示している。ホイールナット２４０は右ネジであり、図２において、時計方向に回転されることにより締め付けが行われる。なお、図２に示す矢印Ｚは鉛直方向を示す。

【0033】

図３は、ホイール２２０の締結部を示す部分拡大組み付け図である。図３において、ハブの図示は省略されている。ホイールナット２４０が、ハブボルト２５０に螺合することにより、ホイール２２０が締結される。ホイール２２０には、ホイール孔２２１が形成されている。ホイール孔２２１にハブボルト２５０を挿通し、ハブボルト２５０にホイールナット２４０を螺合することにより、ホイール２２０が締結される。なお、符号２４３は座金（ワッシャー）である。なお、座金２４３を用いることなく、ホイールナット２４０の座面を球面座としてもよい。

【0034】

図４は、ホイール２２０の締結部の断面図である。図４に示すように、ハブボルト２５０は、ハブ（車軸）３００に設けられている（ハブボルト２５０は、ハブ３００に固定されている）。本実施の形態において、ホイールナット２４０とハブボルト２５０が、本開示の「ねじ部材」の一例に相当する。ハブ３００が、本開示の「所定部材」の一例に相当し、ハブボルト２５０が、本開示の「Ｂ部材」の一例に相当する。ホイール２２０が、本開示の「被締結部材」の一例に相当し、ホイールナット２４０が、本開示の「締結部材」に一例に相当する。ハブボルト２５０の先端面２５１には、磁石４００が設けられている。磁石４００は、ハブボルト２５０の先端面２５１に接着等によって固定されており、ハブボルト２５０の軸方向（図４の一点鎖線：本開示の「ねじ軸」に相当する）に直交する方向にＮ極とＳ極を備える。磁石４００は、本開示の「ねじ軸と交差する方向に磁界の向きを有する磁性体」の一例に相当する。なお、ハブボルト２５０の軸方向と交差する方向にＮ極とＳ極を形成可能であれば、ハブボルト２５０の少なくとも先端部（先端部、あるいは、ハブボルト２５０の全体）を磁化することにより、磁石を形成してもよい。また、ハブボルト２５０の側面の一部に,ねじ軸の方向にＮ極およびＳ極を備えた磁石を設け、ハブボルト２５０の先端部に、ねじ軸と交差する方向に強透磁率体（透磁率がハブボルト２５０の透磁率より高い、高透磁率体）を配置してもよい。この強透磁率体を通る磁束によって、ハブボルト２５０の先端部に、ねじ軸と交差する方向に磁界の方向が向くようにしてよく、この場合、強透磁率体が、本件発明の「磁性体」の一例に相当する。

【0035】

本実施の形態において、ホイールナット２４０は、袋ナットである。ホイールナット２４０は、ハブボルト２５０が貫通しないように片面側が閉じられている。ホイールナット２４０は、天井部２４１と、側面部２４２とを含む。側面部２４２は、ハブボルト２５０のうちホイール孔２２１を貫通した部分を周状に取り囲むように設けられている。天井部２４１は、ハブボルト２５０の先端面２５１と（ハブボルト２５０の挿入方向に）対向するように設けられている。天井部２４１は、側面部２４２と連続的に設けられている。側面部２４２は、座金２４３に当接し、ホイールナット２４０の締め付け力（締結力）を、ホイール２２０に伝達する。

【0036】

検出装置１００が、ホイールナット２４０に設けられている。検出装置１００は、ホイールナット２４０の天井部２４１の内表面２４１ａに取り付けられている（接着され、固定されている）。検出装置１００は、ホイールナット２４０のうちハブボルト２５０が収容される空間Ｃ内に配置されている。

【0037】

また、検出装置１００は、各車輪２１０に設けられる複数のホイールナット２４０のうちの一部に設けられている。なお、検出装置１００は、各車輪２１０に設けられる複数のホイールナット２４０の全てに設けられていてもよい。

【0038】

図５は、検出装置１００の構成の一例を示す図である。検出装置１００は、磁気センサ１と、処理装置２と、通信部３と、電源部４とを備える。

【0039】

磁気センサ１は、たとえば、磁気抵抗効果素子（ＭＲ（Magneto Resistive）センサ素子）を用いた磁気センサであってよい。図６は、図４のＡ－Ａ断面を示す図である。検出装置１００の基板に設けられた磁気センサ１は、磁石４００に対向する位置に配置されており、本実施の形態において、ホイールナット２４０の回転軸（ハブボルト２５０の中心軸）Ｏを通る磁気検出軸Ｂｘを備える。

【0040】

図７は、磁気センサ１の出力信号を説明する図である。図７（Ａ）において、矢印は磁気センサ１の磁気検出軸Ｂｘである。磁気センサ１に用いられるセンサ素子は、たとえば、巨大磁気抵抗効果を奏するＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）センサ素子、あるいは、トンネル磁気抵抗効果を奏するＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサ素子であってよい。本実施の形態において、磁気検出軸Ｂｘは、磁化の方向が所定の方向にピン（固定）されたピンド層の磁化方向である。検出する磁界（磁束）の方向（フリー層の磁化の方向）が磁気検出軸Ｂｘの矢印の方向に一致するとき、センサ素子の抵抗が最小になる。検出する磁界（磁束）の方向（フリー層の磁化の方向）が磁気検出軸Ｂｘの矢印の方向と反対のとき、センサ素子の抵抗が最大になる。また、検出する磁界（磁束）の方向（フリー層の磁化の方向）が磁気検出軸Ｂｘと角度をなす場合は、センサ素子の抵抗は角度に応じた値になる。本実施の形態において、検出する磁界（磁束）の方向は、磁石４００によって磁気センサ１に印加される磁界（磁束）の方向である。

【0041】

図７（Ｂ）は、検出する磁界の方向と磁気検出軸Ｂｘの角度とセンサ素子の抵抗Ｒの関係を示している。図７（Ａ）に示すように、検出する磁界（磁束）の方向（磁石４００の磁束の方向）が磁気検出軸Ｂｘの矢印の方向に一致する位置の回転角θを０°とし、反時計回りに磁気センサ１を回転した際の抵抗Ｒの変化を、図７（Ｂ）に示している。回転角θが０°のとき、抵抗Ｒは最も小さく、磁気センサ１の回転とともに抵抗Ｒが増大し、回転角θが１８０°のとき、抵抗Ｒが最も大きくなる。また、回転角θが１８０°から３６０°に向けて、抵抗Ｒは減少し、回転角θが３６０°（０°）のとき、抵抗Ｒは最も小さくなる。

【0042】

図７（Ｃ）は、磁気センサ１の出力信号を示している。磁気センサ１はセンサ素子の抵抗変化を電圧Ｖに変換して出力し、本実施の形態では、抵抗Ｒが小さいほど電圧Ｖ（出力信号）が大きくなるよう出力する。

【0043】

図５を参照して、処理装置２は、磁気センサ１の出力信号（磁気検出信号）に基づいて、ホイールナット２４０の締結状態を判定する。処理装置２は、たとえば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリを備えてよい。通信部３は、処理装置２の処理結果または処理結果に基づく情報を、無線通信により、車両２００のマルチインフォメーションディスプレイ２０１に送信する。電源部４は、磁気センサ１、処理装置２、および、通信部３の各々に電力を供給する。電源部４は、電池であってよい。

【0044】

図８は、処理装置２に構成される機能ブロックの一例を示す図である。状態判定部２１は、磁気センサ１の出力信号に基づいて、ホイールナット２４０の締結状態を判定する。初期値設定部２２は、ホイールナット２４０の締結状態を判定する際の基準値である初期値を設定する。

【0045】

初期値設定部２２は、車両２００のマルチインフォメーションディスプレイ２０１に設けられた初期化ボタン２０１ａ（図１参照）が押下されたことを、通信部３を介して受信すると、磁気センサ１の出力信号Ｖｘを初期値Ｖｓに設定し、メモリに記憶する。初期化ボタン２０１ａは、ホイール２２０（車輪２１０）をハブ（車軸）３００に取り付け、ホイールナット２４０を所定の締め付けトルクで締結したときに押下される。また、初期化ボタン２０１ａは、ホイールナット２４０を増し締めしたときに、押下されてもよい。初期化ボタン２０１ａの押化が、本開示の「初期化操作」の一例に相当する。なお、初期化ボタン２０１ａは、ホイールナット２４０に設けられていてもよい。

【0046】

状態判定部２１は、所定期間毎、たとえば、２０秒～１２０秒毎に、磁気センサ１の出力信号Ｖｘを取得する。たとえば、磁気センサ１が、所定期間毎に磁気を検出し、出力信号Ｖｘを出力する。状態判定部２１は、出力信号Ｖｘを受信すると、出力信号Ｖｘと初期値Ｖｓとを比較する。初期値Ｖｓと出力信号Ｖｘの差（｜Ｖｓ－Ｖｘ｜）が、所定値α以上（｜Ｖｓ－Ｖｘ｜≧α）の場合、状態判定部２１は、ホイールナット２４０の締結状態に変化が生じていると判定する。所定値αは、たとえば、ホイールナット２４０が９０°回転した値に相当する値であってよい。

【0047】

状態判定部２１は、ホイールナット２４０の締結状態に変化が生じていると判定したとき、その情報を、通信部３を介して、車両２００のマルチインフォメーションディスプレイ２０１に送信する。マルチインフォメーションディスプレイ２０１は、送信された情報を受けて、ホイールナット２４０の緩みを警報（表示）する。

【0048】

本実施の形態の状態判定部２１では、ホイールナット２４０の回転方向を検出できない。しかし、通常の使用時において、ホイールナット２４０が締め付け方向（増し締め方向）に回転することは、極めて希である。したがって、ホイールナット２４０と一体的に回転する磁気センサ１の出力信号Ｖｘに基づいて、ホイールナット２４０が回転したことを検出したとき、ホイールナット２４０が緩め方向に回転したと判定しても差し支えない。本実施の形態において、所定値αは、初期値Ｖｓに対してホイールナット２４０が９０°相当回転した値としている。初期値Ｖｓが、図７（Ｃ）に示した９０°～１８０°、あるいは、２７０°～３６０°の回転角θに位置する場合、「｜Ｖｓ－Ｖｘ｜≧α」が成立したときには、既に、ホイールナット２４０が９０°以上回転している場合がある。しかし、ホイールナット２４０が、１８０°回転する以前に「｜Ｖｓ－Ｖｘ｜≧α」が成立するので、ホイールナット２４０の締結状態の変化（たとえば、緩み）を判定できる。なお、所定値αは、ホイールナット２４０が９０°相当回転した値でなくともよく、緩みを判定する閾値として、実験等によって、適宜設定してよい。

【0049】

本実施の形態によれば、ハブ３００に固定されたハブボルト２５０の先端面２５１に、ハブボルト２５０の軸方向に交差する方向にＮ極とＳ極を備えた磁石４００が設けられている。磁気センサ１は、ホイールナット２４０の回転と連動して回転する。磁気センサ１は、磁石４００によって磁気センサ１に印加される磁界（磁束）の方向に応じた出力信号Ｖｘを出力する。そして、状態判定部２１は、磁気センサ１の出力信号Ｖｘと初期値Ｖｓの差が所定値α以上であるとき、ホイールナット２４０の締結状態に変化が生じたと判定する。したがって、本実施の形態では、ホイールナット２４０が回転したとき、ホイールナット２４０の締結状態に変化が生じていると判定するので、比較的軽い緩みであっても、ホイールナット２４０の締結状態を検出することができる。

【0050】

本実施の形態では、ホイールナット２４０に、磁気センサ１を含む検出装置１００を設けている。検出装置１００の電源部４の蓄電量が空になったとき、ホイールナット２４０を外して、比較的容易に電源部４（電池）を交換することが可能であり、メンテナンス性が向上する。また、電源部４を交換できない場合であっても、検出装置１００を含むホイールナット２４０を交換すればよい。

【0051】

なお、上記の実施の形態では、ハブボルト２５０の軸方向に交差する方向にＮ極とＳ極を備えた磁石４００を設けていたが、この磁石４００の磁界（磁束）の方向と直交する磁界を有する磁石を設けてもよい。

【0052】

上記の実施の形態において、磁気センサ１（検出装置１００）がハブボルト２５０の先端面２５１に固定され、磁石４００がホイールナット２４０の天井部２４１の内表面２４１ａに固定されていてもよい。この場合、ホイールナット２４０の天井部２４１を磁化することにより、磁石を形成してもよい。

【0053】

＜変形例１＞
上記実施の形態では、初期値設定部２２は、初期化ボタン２０１ａが押化されたとき、初期値Ｖｓを設定していた。変形例１では、初期化ボタン２０１ａを用いることなく、初期値Ｖｓを設定する。

【0054】

磁気センサ１が設けられたホイールナット２４０が、ハブボルト２５０から取り外され、作業台や整備台に置かれると、磁気センサ１には、磁石４００の磁界（磁気）が印加されないので、磁気を検出しない（できない）。この状態では、磁気センサ１は、図７（Ｃ）において、回転角θが９０°あるいは２７０°における値に相当する出力信号Ｖｘを出力する。そして、取り外されていたホイールナット２４０をハブボルト２５０に螺合し、ホイールナット２４０の締め付けを開始すると、磁気センサ１は、図７（Ｃ）に示した出力信号Ｖｘを出力しつつ、ホイール２２０がハブ３００にされる。

【0055】

変形例１において、初期値設定部２２は、磁気センサ１の出力信号Ｖｘが磁気を検出していない状態（回転角θが９０°あるいは２７０°における値に相当する出力信号Ｖｘを出力している状態）が、所定時間Ｔｓ以上継続しているか否かを判定する。所定時間Ｔｓは、たとえば、１０分であってよい。なお、磁気センサ１が、所定期間毎に磁気を検出し、出力信号Ｖｘを出力しいている場合は、回転角θが９０°あるいは２７０°における値に相当する出力信号Ｖｘを所定回数連続して取得した場合に、所定時間Ｔｓ以上継続していると判定してもよい。

【0056】

初期値設定部２２は、磁気センサ１の出力信号Ｖｘが磁気を検出していない状態が、所定時間Ｔｓ以上継続していると判定したあと、ホイールナット２４０が締め付けられることにより出力信号Ｖｘが変化し、その後、所定時間Ｔｆ以上継続して一定の値を示したとき、その一定の値を初期値Ｖｓとして、メモリに記憶する。所定時間Ｔｆは、たとえば、１分であってよい。

【0057】

この変形例１によれば、初期化ボタン２０１ａを設けることなく、初期値Ｖｓを設定して、ホイールナット２４０の緩みを検出することができる。

【0058】

＜変形例２＞
上記実施の形態では、初期値Ｖｓを設定し、初期値Ｖｓと磁気センサ１の出力信号Ｖｘを比較することにより、ホイールナット２４０の緩みを検出していた。変形例２では、初期値Ｖｓを設定することなく、ホイールナット２４０の緩みを検出する。

【0059】

変形例２では、処理装置２の機能ブロックとして、初期値設定部２２が設けられない。状態判定部２１は、磁気センサ１の出力信号Ｖｘが磁気を検出していない状態が、所定時間Ｔｓ以上継続していると判定したあと、ホイールナット２４０が締め付けられることにより出力信号Ｖｘが変化し、その後、所定時間Ｔｆ以上継続して一定の値を示した場合、緩み検出処理を開始する。所定時間Ｔｓおよび所定時間Ｔｆは、変形例１と同様であってよい。

【0060】

状態判定部２１は、緩み検出処理が開始されると、所定期間毎、たとえば、２０秒～１２０秒毎に、磁気センサ１の出力信号Ｖｘを取得する。状態判定部２１は、今回取得した出力信号Ｖｘの値（今回値Ｖｘ（ｎ））と、前回取得した出力信号Ｖｘの値（前回値Ｖｘ（ｎ－１））の差（｜Ｖｘ（ｎ－１）－Ｖｘ（ｎ）｜）が、所定値β以上（（｜Ｖｘ（ｎ－１）－Ｖｘ（ｎ）｜≧β）の場合、ホイールナット２４０の締結状態に変化が生じていると判定する。また、状態判定部２１は、前回までに取得したＮ回の出力信号Ｖｘの平均値Ｖｘａｖｅと今回値Ｖｘ（ｎ）との差（｜Ｖｘａｖｅ－Ｖｘ（ｎ）｜）が、所定値β以上（｜Ｖｘａｖｅ－Ｖｘ（ｎ）｜≧β）の場合、ホイールナット２４０の締結状態に変化が生じていると判定してもよい。

【0061】

この変形例２によれば、初期値設定部２２を設けることなく、ホイールナット２４０の締結状態を検出することができる。

【0062】

＜変形例３＞
上記実施の形態では、磁気センサ１は、ひとつの磁気検出軸Ｂｘを備えていた。変形例３では、磁気センサは、ふたつの磁気検出軸を備える。図９は、変形例３における、磁気センサの出力信号を説明する図である。図９（Ａ）に示すように、変形例３の磁気センサは、ふたつのセンサ素子（たとえば、ＴＭＲセンサ素子）を備え、センサ素子１－１の磁気検出軸Ｂｘとセンサ素子１－２の磁気検出軸Ｂｙが直交するよう配置されている。図９（Ａ）において、磁気検出軸Ｂｘおよび磁気検出軸Ｂｙの矢印方向は、ピンド層の磁化方向である。

【0063】

図９（Ｂ）は、センサ素子１－１とセンサ素子１－２の出力信号を示している。図９（Ａ）に示すように、検出する磁界（磁束）の方向（磁石４００の磁束の方向）が磁気検出軸Ｂｘの矢印の方向に一致する位置の回転角θを０°とし、反時計回りに磁気センサを回転した際の出力信号を、図９（Ｂ）に示している。実線は、センサ素子１－１の出力信号Ｖｘであり、破線は、センサ素子１－２の出力信号Ｖｙである。図９（Ｂ）に示すように、出力信号Ｖｙは、基準電圧Ｖｒを中心としたサイン（ｓｉｎ）カーブであり、出力信号Ｖｘは、コサイン（ｃｏｓ）カーブである。このため、回転角θが変化すると、出力信号Ｖｙと出力信号Ｖｘとの組み合わせも変化する。したがって、ホイールナット２４０が回転したことの検出を、出力信号Ｖｙと出力信号Ｖｘとの組み合わせから実施してもよい、また、出力信号Ｖｙと出力信号Ｖｘとの組み合わせから、回転角θを推測することが可能である。（たとえば、「（Ｖｙ－Ｖｒ）／（Ｖｘ－Ｖｒ）」）の値が決まると、回転角θも一義的に決まる。）したがって、図９（Ｃ）に示すように、出力信号Ｖｙと出力信号Ｖｘとの組み合わせと回転角θの関係を記憶したマップ等から、回転角θを直線的な値として求めることが可能である。このように、出力信号Ｖｙと出力信号Ｖｘとの組み合わせから、ホイールナット２４０の回転角θを推測し、ホイールナット２４０の締結状態を検出してもよい。この変形例３のように、磁気検出軸が直交する磁気センサを用いてホイールナット２４０の回転角を推定すれば、より的確にホイールナット２４０の締結状態を検出することができる。

【0064】

＜実施の形態２＞
図１０は、実施の形態２に係るホイール２２０の締結部の断面図である。実施の形態２において、ホイールナット３４０は、ネジ穴が貫通している貫通ナットである。ホイールナット３４０には、ナットキャップ３４１が、ホイールナット３４０と一体的に回転するよう取り付けられている。ナットキャップ３４１は、ホイールナット３４０と連動して、ねじ軸（図１０の一点鎖線）を中心に回転する。ナットキャップ３４１は、本開示の「Ａ部材」の一例に相当する。磁気センサ１を含む検出装置１００は、たとえば接着等により、ナットキャップ３４１の天井面に取り付けられ、ホイールナット３４０に間接的に固定される。この実施の形態２においても、磁気センサ１は、ホイールナット２４０の回転に連動して回転するので、ホイールナット２４０の締結状態を検出することができる。

【0065】

この実施の形態２では、ナットキャップ３４１に、磁気センサ１を含む検出装置１００を設けている。これにより、比較的容易に電源部４（電池）を交換することが可能であり、また、電源部４を交換できない場合であっても、検出装置１００を含むナットキャップ３４１を交換すればよい。なお、磁気センサ１（検出装置１００）がハブボルト２５０に固定され、磁石４００がナットキャップ３４１に固定されていてもよい。

【0066】

＜実施の形態３＞
図１１は、実施の形態３に係るホイール２２０の締結部の断面図である。実施の形態３は、ホイール２２０をホイールボルト５００によってハブ３００に締結する構造である。ハブ３００には、ホイールボルト５００が螺合するネジ穴３１０が形成されており、ネジ穴３１０にホイールボルト５００を螺合し、締め付けることにより、ホイール２２０がハブ３００に締結される。ホイールボルト５００が、本開示の「締結部材」の一例に相当する。

【0067】

本開示の「所定部材」に相当するハブ３００のネジ穴３１０の底面には、磁石４００が、ホイールボルト５００の軸方向（ねじ軸）と交差する方向にＮ極とＳ極を有するよう設けられている。ホイールボルト５００の先端面には、検出装置１００が設けられている。検出装置１００は、たとえば、ホイールボルト５００の先端面に形成された凹部に嵌め込まれ、接着によって固定されてよい。検出装置１００は、実施の形態１と同様な構成であり、磁気センサ１と、処理装置２と、通信部３と、電源部４とを備え、実施の形態１と同様の機能を奏する。

【0068】

この実施の形態３では、ホイールボルト５００が回転し磁気センサ１が回転すると、磁気センサ１の出力信号が変化する。したがって、実施の形態１と同様に、処理装置２は、磁気センサ１の出力信号に基づいて、ホイールボルト５００の締結状態を判定することができるので、被締結物の種類に拘わらず、また、比較的軽い緩みであっても、ホイールボルト５００（締結部材）の締結状態を検出することができる。

【0069】

この実施の形態３では、ホイールボルト５００に、磁気センサ１を含む検出装置１００を設けている。これにより、比較的容易に電源部４（電池）を交換することが可能であり、また、電源部４を交換できない場合であっても、検出装置１００を含むホイールボルト５００を交換すればよい。なお、磁気センサ１（検出装置１００）がホイールボルト５００に固定され、磁石４００がネジ穴３１０の底面に固定されていてもよい。

【0070】

＜実施の形態４＞
図１２は、実施の形態４に係る車輪２１０ａの概略図である。車輪２１０ａは、実施の形態１と同様に、ホイール２２０ａと、ホイール２２０ａに取り付けられるタイヤ２３０とを含み、ホイール２２０ａには、ハブに設けたハブボルトが挿通されるホイール孔が設けられており、ホイールナット２４０ａをハブボルトに螺合することにより、ホイール２２０ａがハブに締結される。

【0071】

実施の形態４では、ホイール２２０ａを覆うホイールキャップ６００が、ホイール２２０ａに取り付けられている。ホイールキャップ６００は、ホイールカバーとも称され、ホイール２２０ａの意匠性を高めるとともに、ハブ周りへの埃や水の浸入を抑制する。ホイールキャップ６００は、板ばね等の弾撥部材から形成された複数の爪部６０１を備え、爪部６０１がホイール２２０ａのリム部に嵌合することにより、ホイール２２０ａに固定される。ホイールキャップ６００は、ＡＢＳ樹脂等から形成され、ホイール２２０ａ（車輪２１０ａ）のエアバルブ２２２を受け入れる切り欠き部６０２が設けられている。この切り欠き部６０２が、エアバルブ２２２の位置になるよう、ホイールキャップ６００がホイール２２０ａに固定される。

【0072】

図１３は、図１２のＢ－Ｂ断面を示す図である。ハブボルト２５０がハブ３００に固定されており、ハブボルト２５０にホイールナット２４０ａが螺合することよって、ホイール２２０ａがハブ３００に締結される。ホイールナット２４０ａの頂面には、磁石４００が設けられている。磁石４００は、実施の形態１と同様に、ねじ軸（図１３の一点鎖線）に直交する方向にＮ極とＳ極を備える。磁石４００と対向するホイールキャップ６００の面には、検出装置１００が接着等によって固定されており、検出装置１００の磁気センサ１が、磁石４００と対向する位置に設けられている。磁石４００と磁気センサ１の位置関係は、図６と同様であり、磁気検出軸Ｂｘがホイールナット２４０ａの回転軸（ねじ軸）を通る。なお、ホイールナット２４０ａの頂面を磁化することにより、磁石を形成してもよい。

【0073】

この実施の形態４においては、ホイールナット２４０ａが回転し締結状態が緩むと、ホイールナット２４０ａに固定された磁石４００が回転し、磁気センサ１の検出信号が変化する。これにより、上記実施の形態１と同様に、ホイールナット２４０ａの締結状態を検出することができる。実施の形態４において、ハブ３００が、本開示の「所定部材」に相当し、ホイール２２０ａが「被締結部材」に相当する。ホイールナット２４０ａが、本開示の「締結部材」に相当し、ホイールキャップ６００が、本開示の「Ｃ部材」に相当する。

【0074】

この実施の形態４では、検出装置１００（磁気センサ１）がホイールキャップ６００に固定される。このため、検出装置１００（磁気センサ１）の体格に対してホイールナット２４０ａの二面幅（あるいは、呼び径（Ｍ径）が小さい場合であっても、磁気センサ１を用いてホイールナット２４０ａの締結状態を検出できる。実施の形態４において、検出装置１００（磁気センサ１）がホイールナット２０４ａに固定され、磁石４００がホイールキャップ６００に固定されてもよい。また、ホイールナット２４０ａとホイール２２０ａの間に座金を備えてもよく、ホイールナット２０４ａの座面を球面座としてもよい。

【0075】

＜実施の形態５＞
図１４は、実施の形態５に係るホイール２２０ａの締結部の断面図である。実施の形態５は、実施の形態３と同様に、ホイール２２０ａをホイールボルト５００ａによってハブ３００に締結する構造である。ハブ３００には、ホイールボルト５００ａが螺合するネジ穴３１０が形成されており、ネジ穴３１０にホイールボルト５００ａを螺合し、締め付けることにより、ホイール２２０ａがハブ３００に締結される。また、実施の形態４と同様に、ホイールキャップ６００が、ホイール２２０ａに取り付けられている。

【0076】

ホイールボルト５００ａの頂面には、磁石４００が設けられている。磁石４００は、実施の形態１と同様に、ねじ軸（図１４の一点鎖線）に直交する方向にＮ極とＳ極を備える。ホイールボルト５００ａの頂面を磁化することにより、磁石を形成してもよい。磁石４００と対向するホイールキャップ６００の面には、検出装置１００が接着等によって固定されており、検出装置１００の磁気センサ１が、磁石４００と対向する位置に設けられている。磁石４００と磁気センサ１の位置関係は、図６と同様であり、磁気検出軸Ｂｘがホイールボルト５００ａの回転軸（ねじ軸）を通る。

【0077】

ホイールボルト５００ａが回転し締結状態が緩むと、ホイールボルト５００ａに固定された磁石４００が回転し、磁気センサ１の検出信号が変化するので、上記実施の形態１と同様に、ホイールボルト５００ａの締結状態を検出することができる。実施の形態５において、ホイールボルト５００ａが、本開示の「締結部材」に相当し、ホイールキャップ６００が、本開示の「Ｃ部材」に相当する。

【0078】

この実施の形態５では、検出装置１００（磁気センサ１）がホイールキャップ６００に固定される。このため、検出装置１００（磁気センサ１）の体格に対してホイールボルト５００ａの二面幅（あるいは、呼び径（Ｍ径）が小さい場合であっても、磁気センサ１を用いてホイールボルト５００ａの締結状態を検出できる。検出装置１００（磁気センサ１）がホイールボルト５００ａに固定され、磁石４００がホイールキャップ６００に固定されてもよい。

【0079】

＜実施の形態６＞
図１５は、実施の形態６に係るホイール２２０ａの締結部の断面図である。この実施の形態では、実施の形態５のホイールボルト５００ａに、ホイールボルト５００ａと一体的に回転するボルトキャップ５０１を取り付けている。ボルトキャップ５０１は、ホイールボルト５００ａと連動して、ねじ軸を中心に回転する。そして、磁石４００が、ボルトキャップ５０１の頂面に固定されている。磁石４００は、に直交する方向にＮ極とＳ極を備える。ボルトキャップ５０１の頂面を磁化することにより、磁石を形成してもよい。

【0080】

ホイールボルト５００ａが回転し締結状態が緩むと、ボルトキャップ５０１はホイールボルト５００ａと連動して回転し、磁気センサ１の検出信号が変化するので、ホイールボルト５００ａの締結状態を検出することができる。実施の形態６において、ホイールボルト５００ａが、本開示の「締結部材」に相当し、ボルトキャップ５０１が、本開示の「Ａ部材」に相当し、ホイールキャップ６００が、本開示の「Ｃ部材」に相当する。

【0081】

この実施の形態５では、ボルトキャップ５０１に磁石４００が固定されている。ホイールボルト５００ａを、インパクト、トルクレンチ等で締め付けた後、ホイールボルト５００ａに、磁石４００が固定されたボルトキャップ５０１を取り付けることができる。これにより、ホイールボルト５００ａの締め付け時に、磁石４００が破損することを避けられる。検出装置１００（磁気センサ１）がボルトキャップ５０１に固定され、磁石４００がホイールキャップ６００に固定されてもよい。この場合、ホイールボルト５００ａの締め付け時に、検出装置１００（磁気センサ１）が破損することを避けられる。

【0082】

＜変形例４＞
図１６は、変形例４の車輪２１０ｂの概略図である。変形例４は、実施の形態４の変形例である。実施の形態４では、ホイール２２０ａの全体を覆うホイールキャップ６００を、ホイール２２０ａに取り付けていた。変形例４では、図１６に示すように、ホイール２２０ｂの中心部およびホイールナット２４０ａを覆う、センターキャップ７００が取り付けられている。センターキャップ７００は、板ばね等の弾撥部材から形成された複数の爪部７０１を用いて、ホイール２２０ｂのセンターボア２２３に固定されてよい。

【0083】

変形例４では、センターキャップ７００に、検出装置１００（磁気センサ１）を固定する。他の構成は、実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。この変形例４においても、ホイールナット２４０ａが回転し締結状態が緩むと、ホイールナット２４０ａに固定された磁石４００が回転し、磁気センサ１の検出信号が変化する。これにより、ホイールナット２４０ａの締結状態を検出することができる。センターキャップ７００が、本開示の「Ｃ部材」に相当する。この変形例４では、センターキャップ７００は、五角形であり、五角形の頂点近傍にホイールナット２４０ａが位置するよう、ホイール２２０ｂに取り付け可能とされている。これにより、磁石４００と磁気センサ１の位置が一致する。なお、ホイール２００ｂとセンターキャップ７００の周方向の位置決めを行うため、溝やリブ等の位置決め部材を設けるようにしてもよい。変形例４において、検出装置１００（磁気センサ１）がホイールナット２０４ａに固定され、磁石４００がセンターキャップ７００に固定されてもよい。

【0084】

なお、実施の形態５および実施の形態６においても、ホイールキャップ６００に代えて、センターキャップ７００を用いてもよい。

【0085】

本開示における実施態様を例示すると、次のような態様を例示できる。
Ａ）所定部材（３００）に固定されたボルト（２５０）と、ボルト（２５０）が挿通される挿通孔（２２１）を有し、所定部材（３００）に締結される被締結部材（２２０）と、ボルト（２５０）に螺合して被締結部材（２２０）を所定部材（３００）に締結するナットからなる締結部材（２４０、３４０））と、ボルト（２５０）の軸方向と交差する方向にＮ極とＳ極を有するよう、ボルト（２５０）の先端面に形成された磁石（４００）と、締結部材（２４０、３４０）の回転と連動して回転するとともに磁石（４００）による磁界を検出する磁気センサ（１）と、磁気センサ（１）の出力信号に基づいて、締結部材（２４０、３４０）の締結状態を判定する処理装置（２）と、を備える、締結部材の締結状態検出装置。

【0086】

Ｂ）所定部材（３００）に形成されたネジ穴（３１０）と、ネジ穴（３１０）に螺合して、被締結部材（２２０）を所定部材（３００）に締結するボルトからなる締結部材（５００）と、締結部材（５００）の軸方向と交差する方向にＮ極とＳ極を有するよう、ネジ穴（３１０）の底面に形成された磁石（４００）と、締結部材（５００）の先端面に設けられ、締結部材（５００）の回転と連動して回転するとともに磁石（４００）による磁界を検出する磁気センサ（１）と、磁気センサ（１）の出力信号に基づいて、締結部材（５００）の締結状態を判定する処理装置（２）と、を備える、締結部材の締結状態検出装置。

【0087】

上記実施の形態では、検出装置１００に設けられた処理装置２によってホイールナット、ホイールボルトの緩みを検出する例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、車両２００に設けたＥＣＵ（Electronic Control Unit)において、処理装置２で実行される処理を実行するようにしてもよい。この場合、検出装置１００の通信部３を通じて、磁気センサ１の検出値をＥＣＵに送信し、ＥＣＵがホイールナットあるいはホイールボルトの締結状態に変化が生じたことを判定する。

【0088】

上記実施の形態では、車両２００のホイールを締結するホイールナットあるいはホイールボルトの締結状態を検出する例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、エレベータの籠を昇降させるワイヤ巻き取り機やモータ等に取り付けられるナット等の締結部材の締結状態を検出してもよい。また、遊園地の娯楽施設や公園に設置された遊具等に用いられる締結部材であってもよい。

【0089】

上記実施の形態および上記変形例は、技術的に矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせることもできる。

【0090】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0091】

１ 磁気センサ、２ 処理装置、２１ 状態判定部、２２ 初期値設定部、３ 通信部、４ 電源部、１００ 検出装置、２００ 車両、２０１ マルチインフォメーションディスプレイ、２０１ａ 初期化ボタン、２１０，２１０ａ，２１０ｂ 車輪、２２０，２２０ａ，２２０ｂ ホイール、２２１ ホイール穴、２３０ タイヤ、２４０，２４０ａ，３４０ ホイールナット、２４１ 天井部、２４１ａ 内表面、２４２ 側面部、２４３ 座金、２５０ ハブボルト、２５１ 先端面、３００ ハブ（車軸）、３１０ ネジ穴、３４１ ナットキャップ、４００ 磁石、５００，５００ａ ホイールボルト、５０１ ボルトキャップ、６００ ホイールキャップ、７００ センターキャップ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】