JP2003148502A

JP2003148502A - 車輪軸受装置の遠隔監視システム

Info

Publication number: JP2003148502A
Application number: JP2001345684A
Authority: JP
Inventors: Koichi Okada; 浩一岡田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】車輪軸受装置の回転検出用のセンサ出力を、
軸受装置の異常診断に効果的に利用でき、軸受装置の不
具合を未然に防止すると共に、不具合発生時の対処を迅
速に行えるようにする。【解決手段】車両５０の車輪軸受装置５１にと、回転
検出センサ４と、温度または振動を検出する別状況検出
センサ５２を設ける。これらセンサ４，５の検出信号を
重畳させ、軸受装置５１から車体１２の情報処理装置５
６を送信するワイヤレス送信手段５を設ける。情報処理
装置５６は、移動体通信網６０における移動端末となる
ものとする。車両に対する遠隔地の事業所７１に、移動
体通信網６０を介して通信されたセンサの検出信号か
ら、車輪軸受装置５１に関する所定の事項を判断する判
断手段７５を設ける。異常の場合の判断結果とその対処
の情報を、処置情報作成手段７７により、車両５０およ
び販売店，整備工場などの事業所７３，７４に送信す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、乗用車や、トラ
ック、バス、建設用車両等に適用される車輪軸受装置の
遠隔監視システムに関し、特に、車輪軸受装置のセンサ
の信号をワイヤレスで車体等に送信し、さらに遠隔地へ
送信して監視する遠隔監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】自動車の
アンチロックブレーキ装置等においては、その制御のた
めに車輪の回転速度を検出する必要がある。この車輪回
転速度の検出センサは、車輪軸受装置に設けられる。セ
ンサ信号は、一般には電線で車体部へ通信しているが、
この電線は、車輪軸受と車体との間では車外に露出する
ことになり、石跳ねやタイヤハウス内の凍結等により断
線の支障を起こし易い。このような問題を解消するもの
として、本出願人は、車輪軸受装置のセンサの信号をワ
イヤレスで車体等に送信するものを提案した（特開２０
０１−１５１０９０）。このように得られる回転信号
は、従来は、アンチロックブレーキ装置の制御のみに用
いられている。

【０００３】一方、車輪軸受装置の保守については、定
期的な車両の保守時に外見的に見るだけで、軸受の状況
を判断し、保守を行っているのが現状である。そのた
め、軸受寿命に達していないにも拘らず、早朝の交換が
必要であり、またメーカー側で不具合の診断や対処に手
間がかかっている。

【０００４】この発明の目的は、車輪軸受装置の回転検
出用のセンサ出力を、軸受装置の異常診断に効果的に利
用でき、軸受装置の不具合を未然に防止すると共に、不
具合発生時の対処を迅速に行えるようにした車輪軸受装
置の遠隔監視システムを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明を実施形態に対
応する図１と共に説明する。この車輪軸受装置の遠隔監
視システムは、車両（５０）に設けられ内周に転走面を
有する外方部材（１）および外周に転走面を有する内方
部材（２）の間に転動体（３）が介在し車体（１２）に
対して車輪（１３）を回転自在に支持する車輪軸受装置
（５１）と、この車輪軸受装置（５１）に設けられ上記
車輪軸受装置（５１）の状況を検出する一または複数の
センサ（４，５２）と、このセンサ（４，５２）の検出
信号を上記車輪軸受装置（５１）に設けられた送信部
（５ａ）からワイヤレス信号として取り出し、移動体通
信網（６０）に伝達する車両搭載通信手段（５５）と、
上記車両（５０）に対する遠隔地の事業所（７１）に設
けられ上記移動体通信網（６０）を介して通信された上
記センサ（４，５２）の検出信号から上記車輪軸受装置
（５１）に関する所定の事項を判断する判断手段（７
５）とを備えたものである。この構成によると、車輪軸
受装置（５１）のセンサの検出信号が、車両搭載通信手
段（５５）によって移動体通信網（６０）から遠隔地の
事業所（７１）における判断手段（７５）に伝えられ、
車輪軸受装置（５１）に関する所定の事項が判断され
る。これにより、車輪軸受装置（５１）の回転検出用等
のセンサ出力を、軸受装置（５１）の診断や保守に効果
的に利用できて、軸受装置（５１）の不具合を未然に防
止することができ、また不具合発生時の対処を迅速に行
える。判断手段（７５）は、遠隔地の事業所（７１）に
設けられるため、車両（５０）に搭載する場合と異な
り、個々の車両（５０）に設ける必要はなく、また高機
能のものとできる。車両搭載通信手段（５５）は、通信
技術の発達により、小型軽量のものが実現可能であり、
またセンサ信号の送信とは別の目的で使用される通信手
段を兼用することもできる。センサの検出信号は、車輪
軸受装置（５１）に設けられた送信部（５ａ）からワイ
ヤレス信号として取り出すため、車輪軸受装置（５１）
と車体（１２）との間で断線が生じる恐れがない。

【０００６】上記車両搭載通信手段（５５）は、上記車
輪軸受装置（５１）に設けられた送信部（５ａ）、およ
び車体（１２）に設けられて上記送信部（５ａ）からワ
イヤレス信号として送信された信号を受信する受信部
（５ｂ）からなるワイヤレス通信手段（５）と、上記車
体（１２）に設けられ上記受信部（５ｂ）の受信信号を
処理して上記移動体通信網（６０）に無線で送信する移
動端末となる情報処理装置（５６）とを備えるものであ
っても良い。ここで言う情報処理装置（５６）は、例え
ば車載のコンピュータのことである。このように、車輪
軸受装置（５１）から車体（１２）への送信を行うワイ
ヤレス通信手段（５）と、車体（１２）から移動体通信
網（６０）に通信する移動端末とに分けることで、車輪
軸受装置（５１）に設ける送信部（５ａ）が簡単な構成
で、電波強度も弱いもので済み、かつ上記の断線の問題
も防止できる。移動体通信網（６０）に通信する移動端
末は、単に回線接続等の通信機能のみを有するもの、ま
たはこれにその通信のための信号増幅等の信号処理を行
う機能のみを有するものであっても良いが、車両（５
０）における多目的の処理を行う情報処理装置（５６）
の一部として設けることにより、専用の移動体端末を設
けることが省略できる。

【０００７】上記車両搭載通信手段（５５）は、上記移
動体通信網（６０）に対して無線で送信する移動端末と
なる手段が、上記車輪軸受装置（５１）に設けられた上
記送信部（５ａ）であっても良い。この構成の場合は、
車輪軸受装置（５１）が、単独で、センサ信号を移動体
通信網（６０）に送るまでの全ての機能を備えるものと
なり、管理や取扱が便利である。

【０００８】上記車両搭載通信手段（５５）は、双方向
通信が可能なものであっても良い。例えば、上記移動端
末となる情報処理装置（５６）を双方向通信が可能なも
のとする。このように、双方向通信が可能なものとする
ことにより、上記判断手段（７５）を持つ事業所（７
１）等からの指示を受けることができる。なお、上記車
両搭載通信手段（５５）は、一方向の通信のみを行うよ
うにし、上記判断手段（７５）を持つ事業所（７１）等
からの指示は、別の通信手段で受けるようにしても良
い。

【０００９】上記車輪軸受装置（５１）に設けられるセ
ンサとして、上記車輪軸受装置（５１）の回転速度を検
出する回転検出センサ（４）と、回転とは別の状況を検
出する別状況検出センサ（５２）とを設けても良い。上
記車輪軸受装置（５１）に設けられた上記送信部（５
ａ）は、これらの各センサ（４，５２）の検出信号を送
信するものとする。この場合に、回転検出信号に別状況
の検出信号を重畳させて送信するものとしても良い。回
転検出信号は、一般的にはパルス信号として得られる。
そのため、別状況の検出信号の重畳が容易に行える。こ
のように信号を重畳させて送信することにより、一つの
送信信号によって、複数種類の情報を得ることができ
る。

【００１０】上記別状況検出センサ（５２）としては、
例えば、車輪軸受装置（５２）の温度を検出する温度セ
ンサおよび振動を検出する振動センサの両方またはいず
れか片方を設ける。車輪軸受装置（５１）の寿命や不具
合の診断は、温度や振動で行える。

【００１１】上記センサとして回転検出センサ（４）を
設ける場合、この回転検出センサ（４）は、上記外方部
材（１）と内方部材（２）との相対回転によって発電す
る発電機であっても良い。このようにセンサ（４）を発
電機とすることで、送信部（５ａ）やセンサ（４，５
２）の駆動のために給電する手段が不要となる。

【００１２】上記車両（５０）は、上記センサ（４）の
回転状況の検出信号を制御に用いるアンチロックブレー
キ装置を有するものであっても良い。この構成の場合、
アンチロックブレーキ装置（１００）の制御のために検
出される回転速度の検出信号を、車輪軸受装置（５）の
診断のために利用することができる。

【００１３】上記情報処理装置（５６）は、上記受信部
（５ａ）の受信信号の処理の他に、上記車両（５０）の
状況を検出するセンサ類の情報の処理機能を有するもの
であっても良い。車両（５０）には、運転の便利や安全
等のために各種のセンサが設けられ、それらのセンサ類
の情報が情報処理装置によって処理されるが、このよう
な処理を行う情報処理装置（５６）を、車輪軸受装置
（５１）の送信部（５ａ）からの検出信号を移動体通信
網（６０）に送信するための手段に兼用することで、車
輪軸受装置（５１）の検出信号の送信ための専用の移動
端末を別途に設けることが不要となる。また、受信側に
おいても、各種の信号を合わせて受信することができ
る。

【００１４】上記情報処理装置（５６）は、上記受信部
（５ｂ）の受信信号から所定の事項を判断して判断結果
の案内を行う車両搭載判断部（５８）を有するものとし
ても良い。例えば、車両搭載判断部（５８）は、上記受
信信号から得られる温度または振動の検出信号を、閾値
と比較し、閾値を超える場合に所定の報知を行うものと
する。この報知は、例えば、カーナビゲーションシステ
ムにおける画面の一部に絵文字やメッセージ等で示すも
のとする。これにより、運転者は、車輪軸受装置（５
１）の不具合の発生や、その予知の情報を知ることがで
きる。

【００１５】また、上記判断手段（７５）の設けられた
事業所（７１）または別の事業所（７２〜７４）には、
上記判断手段（７５）の判断結果に応じて、車輪軸受装
置（５１）の異常に対する処置の情報を作成し、この処
置情報を上記車両（５０）に送信する処置情報作成手段
（７７）を設けても良い。このように処置情報作成手段
（７７）を設け、異常診断の判断だけでなく、対処の情
報を作成することで、迅速な対応が可能になる。

【００１６】例えば、上記処置情報作成手段（７７）
は、作成する処置の情報として、車両（５０）の整備を
行う事業所または上記整備のための営業を行う事業所
（７３，７４）を選定した情報を含み、処置の情報をそ
の選定した事業所（７３，７４）に送信すると共に、選
定した事業所（７３，７４）に車両を案内するメッセッ
ジを、上記処置の情報または上記判断手段（７５）の判
断結果の情報と共に上記車両（５０）に送信する機能を
有するものとする。選定する事業所（７３，７４）とし
ては、例えば、車両（５０）の走行している位置の最寄
りの一または複数の事業所とする。これにより、運転者
が車輪軸受装置（５１）の異常を知って、不具合の発生
を未然に防止すると共に、案内された事業所（７３，７
４）に行くことで、迅速な対処が可能になる。なお、上
記処置情報作成手段（７７）は、車両（５０）から発信
する何らかの信号により、車両（５０）の走行位置を検
出する位置情報検出システムを利用し、上記営業所の選
定の処理に用いる。

【００１７】上記処置情報作成手段（７７）は、作成す
る処置の情報の一部が、オペレータの入力によるもので
あっても良い。処置情報の作成は、完全自動化が好まし
いが、完全自動化が難しい場合に、処置情報作成手段
（７７）は、オペレータの判断のための支援手段として
機能し、オペレータの入力情報を含めた処置の情報を送
信するものとすることで、この車輪軸受装置（５１）の
遠隔監視システムの普及が容易となる。

【００１８】上記処置情報作成手段（７７）は、作成す
る処置の情報に、車輪軸受装置（５１）の全体または一
部の部品を交換する情報を含む場合に、その交換部品の
発注情報を作成する機能を有するものとしても良い。処
置情報作成手段（７７）を備える事業所（７２〜７４）
が、販売店、自動車メーカ、整備工場等である場合に、
処置情報作成手段（７７）に交換部品の発注情報を作成
する機能まで持たせることで、より迅速な対処が可能で
ある。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態を図１
と共に説明する。この車輪軸受装置の遠隔監視システム
は、車両５０の各車輪１３を支持する車輪軸受装置５１
に、回転の状況を含む上記車輪軸受装置５１の各状況を
それぞれ検出する複数のセンサ４，５２が設けられる。
車輪軸受装置５１は、車体１２に対して車輪１３を回転
自在に支持するものであり、図中に拡大して示すよう
に、内周に転走面を有する外方部材１、および外周に転
走面を有する内方部材２の間に転動体３が介在したもの
である。車両５０には、センサ４，５２の検出信号を、
車輪軸受装置５１に設けられた送信部５ａからワイヤレ
ス信号として取り出し、移動体通信網６０に伝達する車
両搭載通信手段５５が設けられる。車両搭載通信手段５
５は、車輪軸受装置５１に設けられた送信部５ａ、およ
び車体１２に設けられて上記送信部５ａからワイヤレス
信号として送信された信号を受信する受信部５ｂからな
るワイヤレス通信手段５と、車体１２に設けられ上記受
信部５ｂの受信信号を処理して移動体通信網６０に無線
で送信する移動端末となる情報処理装置５６とを備え
る。ワイヤレス通信手段５の受信部５ｂと情報処理装置
５６との間は有線で接続される。車両５０に対する遠隔
地の事業所７１には、移動体通信網６０を介して通信さ
れた上記センサ４，５２の検出信号から、車輪軸受装置
５１に関する所定の事項を判断する判断手段７５が設け
られる。

【００２０】車両５０は、各種の自動車等であり、例え
ば、乗用車、トラック、バス、建設用車両である。車輪
軸受装置５１およびセンサ４，５２は、後に図６以降の
各図と共に詳細を説明するが、センサ４は車輪軸受装置
５１の回転を検出する回転検出センサである。センサ５
２は、回転とは別の状況を検出する別状況検出センサで
ある。回転検出センサ４は、アンチロックブレーキシス
テムに用いられるものである。別状況検出センサ５２
は、車輪軸受装置５１の温度を検出する温度センサ、ま
たは軸受５１の振動を検出する振動センサである。別状
況検出センサ５２として、温度センサと振動センサとの
両方を設けても良い。ワイヤレス通信手段５において、
別状況検出センサ５２の検出信号は、例えば回転検出セ
ンサ４のパルス信号からなる検出信号に重畳して送信さ
れる。

【００２１】移動体通信網６０は、移動体に対して無線
で通信できる手段であれば何でも良いが、携帯電話、自
動車電話の通信網、ＰＨＳ（Personal Handy-phone Sys
tem)の通信網、移動体衛星通信網等である。図示の例
は、携帯電話の通信網の例であり、基地局６１と、基地
局制御装置６２と、移動交換機６３とがあり、基地局６
１を介して情報処理装置５６等の移動端末に対する通信
が行われる。移動交換機６３は、一般加入回線網やＩＳ
ＤＮ網、その他の移動通信網等の他通信網６４と接続さ
れ、他通信網６４から上記事業所７１と通信される。

【００２２】車両搭載通信手段５５の移動端末となる情
報処理装置５６は、例えば双方向通信が可能なものとさ
れる。情報処理装置５６と移動体通信網６０との接続
は、常時接続であっても、所定時に、例えば車両のエン
ジン始動用のキーを入れた状態のときなどに、接続状態
となるようにする通信制御手段（図示せず）が設けられ
たものであっても良い。情報処理装置５６により移動体
通信網６０を介して送信するセンサ検出信号の信号形式
は、アナログ信号であっても、ディジタル信号であって
も良い。車両５０には、カーナビゲーションシステム
（位置情報検出システム）の車載の端末５７が搭載さ
れ、情報処理装置５６と接続されている。カーナビゲー
ション端末５７と情報処理装置５６の液晶ディスプレイ
等の画面表示装置は、１つを共有させるようにしても、
それぞれ別個に設けても良い。上記カーナビゲーション
システムは、例えば通信衛星を用いたＧＰＳ（Global P
ositioning System)である。

【００２３】情報処理装置５６は、車輪軸受装置５１に
対する受信部５ｂの受信信号の処理の他に、車両５０の
状況を検出する各種のセンサ類の情報を処理する手段を
兼ねるものとされている。車両５０は、各種の電子制御
を行うものであり、運転の便利や安全等のために各種の
センサが設けられ、それらのセンサ類の情報が情報処理
装置５６によって処理される。情報処理装置５６は、車
両５０の運転とは関係のない多目的の情報処理に用いら
れるものであっても良い。

【００２４】また、情報処理装置５６は、上記受信部５
ｂの受信信号から所定の事項を判断して判断結果の案内
を行う車両搭載判断部５８を有するものとしても良い。
この判断は、比較的簡単な判断に止めるようにする。例
えば、車両搭載判断部５８は、上記受信信号から得られ
る温度または振動の検出信号を閾値と比較し、閾値を超
える場合に所定の報知を行うものとする。この報知は、
例えば上記画面表示装置の画面の一部に絵文字やメッセ
ージ等で示すものとする。

【００２５】事業所７１および判断手段７５を説明す
る。判断手段７５を設ける事業所７１は、例えば、軸受
製造業者、自動車メーカ、自動車の販売店、自動車の整
備工場のうちのいずれかである。図１は、判断手段７５
を設けた事業所７１が軸受製造業者である場合の例を示
す。

【００２６】判断手段７５は、車両搭載通信手段５５か
ら移動体通信網６０を介して送信されたセンサ検出信号
が、移動体通信網６０または他通信網６４と接続するた
めの通信機器７６を介して入力され、その入力されたセ
ンサ検出信号から車輪軸受装置５１に関する所定の事項
を判断する。センサ検出信号は、回転速度の信号と、温
度，振動の信号である。判断手段７５は、例えば、各信
号毎に設定範囲と比較し、許容範囲であるか否かの判断
や、段階的な判断を行う。設定範囲は、車輪軸受装置５
１の型番毎に定められていて、センサ検出信号と共に送
信される車両５０または車輪軸受装置５１の識別情報、
または車載の情報処理装置５６である移動端末毎に割当
てられた識別情報（例えば電話番号）から、車輪軸受装
置５１の型番が特定できる。これらの識別情報と車輪軸
受装置５１の型番、およびその型番毎の検出信号項目別
の設定値がデータベース７９に登録されており、判断手
段７５は、データベース７９から設定範囲の情報を得て
上記の判断を行う。

【００２７】事業所７９には、判断手段７５の他に、処
置情報作成手段７７が設けられ、また受注処理手段７８
が必要に応じて設けられる。これら判断手段７５、処置
情報作成手段７７、および受注処理手段７８は、いずれ
もコンピュータ（図示せず）に設けられる。また、これ
ら判断手段７５および処置情報作成手段７７は、時分割
等によって、多数の車輪軸受装置５１の情報を処理する
ものとされる。処置情報作成手段７７は、判断手段７５
の判断結果に応じて、車輪軸受装置５１の異常に対する
処置の情報を作成する手段である。処置情報作成手段７
７は、この作成した処置情報を、移動体通信網６０を介
して上記車両５０に送信する手段を兼ねる。処置情報作
成手段７７は、作成する処置の情報の一部が、オペレー
タの入力によるものであっても良い。

【００２８】処置情報作成手段７７は、車両５０の整備
を行う事業所７４または上記整備のための営業を行う事
業所７３を選定する処理を行い、その選定情報を、作成
する処置の情報として含める。処置情報作成手段７７
は、処置の情報を、その選定した事業所７３，７４に送
信すると共に、その選定した事業所７３，７４へ車両５
０を案内するメッセッジを、上記処置の情報または上記
判断手段７５の判断結果の情報と共に、車両５０に送信
する。車両５０の運転者は、その判断結果である軸受異
常の情報を見て、不具合を未然に防止することができ、
また処置を行う事業所７３，７４の案内情報を見て、適
切な事業所７３，７４へ向かうことができる。処置等を
行う事業所７３，７４では、処置の情報を見て、早めに
部品の準備等を進めることができ、車両５０が到着する
と、迅速に軸受交換等の処置を行うことができる。

【００２９】処置情報作成手段７７において、事業所７
３，７４の選定については、車両５０の車両搭載通信手
段５５から送られて来る車両位置情報と、データベース
７９等に登録された事業所７３，７４の情報とから、最
寄りの事業所７３，７４を一つまたは複数選定すること
ができる。車両位置情報は、例えばカーナビゲーション
端末５７から得ることができる。この車両位置情報は、
車両搭載通信手段５５からセンサ検出信号と共に常に送
信するようにしても良く、また判断手段７５による判断
の結果、処置が必要である場合に、処置情報作成手段７
７から車両搭載通信手段５５の情報処理装置５６に車両
位置の問い合わせ情報を送信し、その応答として情報処
理装置５６から送られる車両位置情報を用いるようにし
ても良い。

【００３０】軸受製造業者の事業所７１は、受注処理手
段７８を設け、受注の問い合わせや受注処理を行うよう
にしても良い。例えば、受注処理手段７８により、処置
情報作成手段７７の情報を利用して、他の事業所７２〜
７４、例えば自動車メーカ、販売店、整備工場等に対す
る受注の問い合わせ情報を作成し、他通信網６４等で送
信すると共に、これらの事業所７２〜７４からの発注意
思確認情報を他通信網６４から得て、受注を行い、その
受注に対して手配を行う受注処理を行うようにしても良
い。

【００３１】データベース７９は、一つで代表して示し
たが、記憶する項目やグループ毎に個別のデータベース
を設けても良い。また、データベース７７に、判断手段
７５に入力される前のセンサ検出信号や、その判断手段
７５による判断結果を記録しておくことで、多数の事例
を記録することができ、後の軸受の開発や改良の情報と
して用いることができる。データベース７７に、処置情
報作成手段７７の処置情報や、受注処理手段７８の受注
情報を記録しておくと、この車輪軸受装置の遠隔監視シ
ステムの稼働状況が解析でき、その改良に役立てること
ができる。

【００３２】図２ないし図５は、それぞれこの発明にお
ける他の実施形態を示す。これら各図の実施形態は、特
に説明した事項を除き、図１に示す第１の実施形態と同
じである。図２の実施形態は、判断手段７５を、販売店
（ディーラー等）となる事業所７３に設けた例を示す。
この場合、図示は省略したが、販売店となる事業所７３
に、図１の実施形態における処置情報作成手段７７を設
けても良い。この場合、処置情報作成手段７７で作成し
た処置情報は、販売店となる事業所７３から車両５０や
他の事業所７１〜７４に送信する。処置情報作成手段７
７で選定する事業所は、判断手段７５を有する事業所７
３とは別の販売店となる事業所７３であっても良い。

【００３３】図３の実施形態は、判断手段７５を自動車
メーカとなる事業所７２に設けた例を示す。この場合
も、自動車メーカとなる事業所７２に、図１の実施形態
における処置情報作成手段７７やデータベース７７を設
けても良い。自動車メーカとなる事業所７２に判断手段
７５を設ける場合、車両５０の移動端末となる情報処理
手段５６から、車輪軸受装置５１にかかるセンサ検出信
号の他に種々の検出信号を移動体通信網６０により事業
所７２に送り、それらの検出信号の処理の一つとして、
判断手段７５による判断を行うようにしても良い。ま
た、処置情報作成手段７７で作成した処置情報は、自動
車メーカとなる事業所７２から車両５０や他の必要な事
業所７１，７３，７４に送信するようにする。車両５０
への処置情報の送信は、通信衛星６４を介して行うよう
にしても良い。処置情報作成手段７７により、または処
置情報作成手段７７とは別に設けた発注手段により、処
置情報作成手段７７の処置情報を用いた発注情報を作成
し、軸受製造業者の事業所７１または軸受販売業者の事
業所（図示せず）に発注を行うようにしても良い。

【００３４】図４の実施形態は、車両５０の移動端末と
なる情報処理手段５６から移動体通信網６０を介して送
信される各種のセンサ検出信号を、自動車メーカの事業
所７２で一旦受信し、その中から車輪軸受装置５１のセ
ンサ検出信号を情報選別手段８０で選別し、軸受製造業
者の事業所７１へ他通信網６４で送信するようにしたも
のである。軸受製造業者の事業所７１は、図１の実施形
態と同様に、判断手段７５，処置情報作成手段７７を有
しており、またさらに受注処理手段７８を有するものと
しても良い。判断手段７５を軸受製造業者の事業所７１
に設けた場合は、軸受に対する高度な技術を有している
ことや、取扱量の面で判断手段７５に高度な判断を行わ
せる装置としても採算が合うことから、車輪軸受装置５
１について、精度の良い高度な判断を行うことができ
る。

【００３５】なお、上記各実施形態は、いずれも判断手
段７５と処置情報作成手段７７とを同じ事業所に設けた
が、これら判断手段７５と処置情報作成手段７７とは、
別の事業所に設けても良い。例えば、判断手段７５を軸
受製造業者の事業所７１に設け、処置情報作成手段７７
を、自動車メーカの事業所７２、販売店となる事業所７
３、および整備工場となる事業所７４のいずれかに設け
ても良い。その場合に、車両５０から移動体通信網６０
を介して送信されるセンサ検出信号は、最初にいすれか
の事業所７１〜７４で受信され、その事業所７１〜７４
から、判断手段７５のある事業所７１〜７４に転送され
るようにしても良い。

【００３６】図５に示す実施形態は、上記各実施形態と
異なり、移動体通信網６０に対して無線で送信する移動
端末となる手段が、車輪軸受装置５１に設けられた上記
送信部５ａからなるものである。すなわち、車両搭載通
信手段５５が上記送信部５ａからなる。移動体通信網６
０からセンサ検出信号を受信する事業所７１は、図１の
実施形態と同じく、軸受製造業者の事業所７１とされ、
この事業所７１に、図１の実施形態と同じく処置情報作
成手段７７を設け、また必要に応じてさらに受注処理手
段７８が設けられる。判断手段７５および処置情報作成
手段７７は、上記各実施形態と同じく、他のいずれの事
業所７２〜７４に設けても良い。この構成の場合は、車
輪軸受装置５１が、センサ信号を移動体通信網６０に送
るまでの全ての機能を備えるものとなり、管理や取扱を
軸受単独で行うことができる。

【００３７】つぎに、図６〜図１０と共に車輪軸受装置
５１、およびセンサ４，５２の具体例を説明する。この
例の車輪軸受装置５１は、上記各実施形態に適用でき、
またそのセンサ４，５２も上記各実施形態に適用でき
る。この例の車輪軸受装置５１は、第４世代の内輪回転
タイプであって、駆動輪支持用の軸受装置となるもので
ある。この車輪用軸受装置５１は、外方部材１と内方部
材２の間に複列の転動体３を介在させ、これら内外の部
材２，１間の環状空間内に、発電機となる回転検出セン
サ４を内蔵し、このセンサ４から出力される回転数信号
をワイヤレスで送信する送信部５ａを設けたものであ
る。回転検出センサ４は両列の転動体３，３間に配置さ
れている。別状況検出センサ５２は、両列の転動体３，
３間において、送信部５ａを設けた部材である外方部材
１に配置されている。別状況検出センサ５２は、温度セ
ンサまたは振動センサである。送信部５ａは、パルス信
号として検出される回転数信号に、別状況検出センサ５
２の検出信号を重畳させて送信するものとされている。
この送信部５ａは、上記ワイヤレス送信手段５を構成す
るものである。外方部材１は、内周に複列の転走面６，
７を有し、これら転走面６，７にそれぞれ対向する転走
面８，９が内方部材２の外周に設けられている。複列の
転動体３は、転走面６，８間、および転走面７，９間に
収容される。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ
玉軸受とされ、背面合わせとなるように各転走面６〜９
の接触角が形成されている。転動体３は各列毎に保持器
１０で保持されている。内外の部材２，１間の両端は、
シール１１，１１Ａで密封されている。外方部材１は、
一端に車体取付フランジ１ａを有し、この車体取付フラ
ンジ１ａを介して車体１２のナックル等の車輪軸受支持
部品１２ａに取付けられる。外方部材１は、車体取付フ
ランジ１ａを含めて、全体が一体の部材である。内方部
材２は、車輪取付フランジ２ａを有し、この車輪取付フ
ランジ２ａに車輪１３がボルト１４で取付けられる。

【００３８】内方部材２は、車輪取付フランジ２ａを一
体に有するハブ輪２Ａと、他の内輪構成部材２Ｂとを組
合わせたものとされ、これらハブ輪２Ａおよび内輪構成
部材２Ｂのそれぞれに、上記複列の転走面８，９のうち
の各列の転走面８，９が形成されている。内輪構成部材
２Ｂは、等速ジョイント１５の外輪１５ａが一体に形成
された部材であり、等速ジョイント１５の内輪（図示せ
ず）には駆動軸（図示せず）が接続される。内輪構成部
材２Ｂは、等速ジョイント外輪１５ａから一体に延びる
軸部１６が、基端側の大径部１６ａと、この大径部１６
ａに段差を介して続く小径部１６ｂとで形成され、小径
部１６ｂの外周にハブ輪２Ａが嵌合する。上記転走面９
は大径部１６ａに形成されている。ハブ輪２Ａと内輪構
成部材２Ｂとは加締等の塑性結合により一体固着されて
いる。

【００３９】回転検出センサ４は、コイルを内蔵したリ
ング状のコイル・磁性体組１７の内周側に対峙させて多
極磁石１８を設けたものである。コイル・磁性体組１７
は、固定側の部材である外方部材１の内径面に取付けら
れ、発電機である回転検出センサ４のステータとなる。
多極磁石１８は回転側の部材である内方部材２の外径
面、詳しくはハブ輪２Ａの外径面に取付けられ、回転検
出センサ４のロータとなる。

【００４０】ワイヤレス送信手段５の送信部５ａは、外
方部材１の外径面における周方向の一部に設置されてお
り、電子部品を外装用のケースに収容した送信機からな
る。上記ケースは箱型のものであり、内部に送信アンテ
ナ（図示せず）が設けられている。送信部５ａは、例え
ば微弱電波で信号伝送する送信機とされる。信号は、電
波をオンオフするものとしてある。なお、搬送波を周波
数変調等で変調するものであっても良い。ワイヤレス送
信手段５は、電波により伝送するものの他に、磁気結合
による伝送、赤外線等の光による伝送、または超音波に
よる伝送を行うものとしても良く、空間を伝送する信号
を用いるものであれば良い。ワイヤレス送信手段５の送
信部５ａの電源には、発電機からなる回転検出センサ４
が用いられる。送信部５ａに対する受信部５ｂ（図１，
図１２）は、例えば車体１２のタイヤハウス（図示せ
ず）等に設置され、受信部５ｂからアンチロックブレー
キシステム１００の制御部に信号伝達される。受信部５
ｂは、図１２では図示の都合上で送信部５ａに対して方
向の異なる位置に図示したが、実際には、送信部５ａか
ら発信される電波等の信号を効率良く受信するために、
金属等の障害物がないように、送信部５ａが見通せる位
置に固定される。送信部５ａと回転検出センサ４のコイ
ル・磁性体組１７のコイルとの間には、回転検出センサ
４の発電電力および回転検出信号の取出し用の電線（図
示せず）が接続される。また、送信部５ａと別状況セン
サ５２との間にも電線（図示せず）が接続される。これ
らの電線は、外方部材１の周壁を径方向に貫通して設け
られた配線孔（図示せず）に挿通され、上記配線孔は弾
性体や湿式シール等のシール部材で密封される。上記電
線に代えてコネクタ（図示せず）を設けても良い。

【００４１】回転検出センサ４は、例えば図８〜図１０
に示すものが使用される。図８に示すように、多極磁石
１８は、リング状の部材であって、円周方向に並べて磁
極Ｎ，Ｓが設けられている。

【００４２】図９に示すように、コイル・磁性体組１７
は、爪２１ａ，２１ｂからなる多数の磁極を並べた形式
のものとされる。爪２１ａ，２１ｂは、例えばポール状
とされ、このコイル・磁性体組１７はクローポール型等
と呼ばれる。図１０（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図９
（Ａ），（Ｂ）の一部を拡大した図である。コイル・磁
性体組１７は、詳しくは、磁性体のリング部材１９とこ
のリング部材１９内に収容されたコイル２０とを備え
る。リング部材１９は、コイル２０を収容する収容部分
の断面形状が、内周側に向く溝形とされ、すなわち内周
側に向くコ字状の断面形状とされ、かつ溝側面をなす両
フランジ１９ａ，１９ｂの開口縁から対向する側面側へ
折れ曲がった櫛歯状の複数の爪２１ａ，２１ｂを有す
る。これら両フランジ１９ａ，１９ｂの櫛歯状の各爪２
１ａ，２１ｂは、周方向に互いに所定の隙間をもって交
互に配列されている。各爪２１ａ，２１ｂの並びによ
り、それぞれ環状の磁極部が構成される。各爪２１ａ，
２１ｂは、突出方向に長い長方形状とされ、同じ方向の
各爪２１ａ，２１ｂ間の隙間ｄの幅は、例えば爪２１
ａ，２１ｂの幅の３倍程度とする。リング部材１９の両
フランジ１９ａ，１９ｂの内周縁には、各爪２１ａ，２
１ｂの形成部分の間に切欠部２２ａ，２２ｂが設けら
れ、これら２２ａ，２２ｂに、対向側のフランジ１９
ｂ，１９ａの各爪２１ｂ，２１ａの先端が臨んでいる。
切欠部２２ａ，２２ｂは、半円状ないしＵ字状に形成さ
れている。リング部材１９は、板金のプレス加工品とさ
れ、板金材料には例えばステンレス板等の磁性部材が用
いられる。なお、リング部材１９は、幅方向の中央、つ
まりウェブの中央で２分割されているが、一体の部材で
あっても良い。

【００４３】この構成の車輪用軸受装置５１によると、
外方部材１と内方部材２との相対回転によって発電する
回転検出センサ４を設けたため、回転検出センサ４の出
力を車輪１３の回転数の信号として利用し、車輪回転数
を検知することができる。回転検出センサ４は、外方部
材１と内方部材２の間の環状空間内に内蔵したため、回
転数検出機能を備えながら、軸受装置が小型化される。
また、回転検出センサ４から出力される車輪回転数の検
出信号、および別状況検出センサ５２の検出信号を、ワ
イヤレスで送信する送信部５ａを設けたため、これらの
検出信号を車体側へ引き出す電線が不要となる。発電機
からなる回転検出センサ４を用いるため、センサ４への
給電用の電線も不要となる。また、回転検出センサ４で
得られる電力は、ワイヤレス送信手段５の送信部５ａお
よび別状況検出センサ５２の電源として利用され、車体
１２から送信部５ａへの給電用の電線は不要である。こ
れらのため、電線類が車外に露出せず、断線の支障を起
こすことがないうえ、煩雑な配線固定作業も不要とな
り、自動車の軽量化、コスト低下にもつながる。

【００４４】回転検出センサ４は、櫛歯状の爪２１ａ，
２１ｂを有するリング部材１９と、コイル２０とでなる
コイル・磁性体組１７を用い、リング状の多極磁石１８
と組み合わせているため、多極化、小型化が容易で、磁
束の利用効率に優れた効率の良い発電が行える。特に、
コイル・磁性体組１７は、対向して延びる爪２１ａ，２
１ｂ間の隙間を大きく取り、隣接磁極からの磁束漏れを
少なくする構造であるため、磁束の利用効率が高く得ら
れる。

【００４５】回転検出センサ４は、上記構成のものに代
えて、コイル・磁性体組１７を図１１に示す構成のもの
としても良い。図１１に示すコイル・磁性体組１７は、
リング部材１９の爪２１ａ，２１ｂの形状を、爪幅が先
端に向けて漸減する形状としたものである。リング部材
１９は一対のリング部材構成材１９Ａ，１９Ｂに分割さ
れている。各リング部材構成材１９Ａ，１９Ｂは、それ
ぞれフランジ１９ａ，１９ｂと、これらフランジ１９
ａ，１９ｂの外径縁から径方向に延びるウェブ構成片１
９ｃａ，１９ｃｂと有し、これらウェブ構成片１９ｃ
ａ，１９ｃｂが、互いに幅方向の一部で重なるように、
両リング部材構成材１９Ａ，１９Ｂが組み合わせられ
る。各リング部材構成材１９Ａ，１９Ｂは、それぞれ前
記の櫛歯状の爪２１ａ，２１ｂがフランジ１９ａ，１９
ｂの内径縁から折り曲げて形成され、これらの対向する
爪２１ａ，２１ｂは、周方向に互いに所定の隙間をもっ
て交互に配列されている。同図のコイル・磁性体組１７
におけるその他の構成は、図９，図１０の例のコイル・
磁性体組１７と同じである。図９，図１０の例と、図１
１の例とにおいて、対応部分には同一符号を付してあ
る。

【００４６】図１２は、図６の車輪軸受装置５１を用い
たアンチロックブレーキシステム１００のブロック図で
ある。ブレーキ８９は、車輪１３に設けられたブレーキ
ドラムまたはブレーキディスク等の摩擦部材（図示せ
ず）に接して車輪１３を制動するものであり、油圧シリ
ンダ等を備えている。ブレーキペダル等のブレーキ操作
部材９０の操作は、変換手段９１を介して油圧力等に変
換され、増力してブレーキ８９に伝えられる。制動力制
御手段９２は、ブレーキ８９の制動力を調整する手段で
あり、制御回路９３の指令に応じて制動力を調整する。
制動力調整手段９２は、ブレーキ８９と変換手段９１と
の間の油圧回路に設けられている。制御回路１３は、回
転検出センサ４で検出された車輪回転数に応じて制動力
調整手段１２に制動力の調整指令を与える手段であり、
マイクロコンピュータ等の電子回路で構成されている。
制御回路１３は、図１の例と共に説明した移動端末とな
る情報処理手段５６と別に設けられたものであっても、
情報処理手段５６の一部を構成するものであっても良
い。

【００４７】図１３は、図１，図６のワイヤレス送信手
段５における送信部５ａを構成するパルス発生器１０１
の信号処理例を示す。この信号処理例は、アナログ方式
による信号重畳方法の一例を示す。このパルス発生器１
０１は、トリガ入力端子Ｉａとパルス幅調整入力端子Ｉ
ｂと、パルス出力端子Ｏａを有しており、トリガ入力端
子Ｉａに入力されたパルス信号を、パルス幅調整入力端
子Ｉｂに入力された信号により、パルス幅変調してパル
ス出力端子Ｏａから出力する。トリガ入力端子Ｉａに
は、回転検出センサ４から出力される回転速度に対応し
たパルスが入力され、パルス幅調整入力端子Ｉｂには別
状況検出センサ５２（図６）のセンサ検出信号が入力さ
れる。したがって、パルス出力端子Ｏａから出力される
パルス信号は、入力されるパルス信号と同じ周期Ｔで出
力され、その各パルスのパルス幅ｔが別状況検出センサ
５２のセンサ検出信号に応じた幅となる。このため、出
力パルス信号は、周期Ｔがホイール回転数を、パルス幅
ｔが温度または振動センサである別状況検出センサ５２
の電圧を表す。このようにパルス幅変調された回転パル
ス信号が、図１，図６の送信部５ａからワイヤレス信号
として送信される。

【００４８】なお、上記の例の車輪軸受装置５１では、
回転検出センサ４を複列の転走面間に配置したが、回転
検出センサ４は、例えば図１４の例に示すように、内方
部材２と外方部材１間の開口端部に設けても良い。図１
４において、図６の例に対応する部分は、図６と同一符
号を付してある。また、上記の例では、ワイヤレスの送
信部５ａを、円周方向の一部に設けられた箱型送信機か
らなるものとしたが、ワイヤレスの送信部５ａは、図１
４の例に示すように、環状の送信機で構成されるもので
あっても良い。その場合に、環状の送信機５ａを回転検
出センサ４のリング部材１９と一体化しても良い。

【００４９】また、上記実施形態において、車輪軸受装
置５１の回転検出センサ４は、発電機からなるものとし
たが、回転検出センサ４は、図１５の例に示すように、
磁気エンコーダ１８Ａに対向させて磁気センサ９８を設
けたものや、図１６の例のようにパルサギヤ１０２をバ
イアス磁石１０４の付設された半導体磁気センサ１０３
で読み取るものなど、非発電型のものであっても良い。

【００５０】

【発明の効果】この発明の車輪軸受装置の遠隔監視シス
テムは、車両に設けられ車体に対して車輪を回転自在に
支持する車輪軸受装置と、この車輪軸受装置に設けられ
少なくとも回転の状況を含む上記車輪軸受装置の状況を
検出する一または複数のセンサと、このセンサの検出信
号を上記車輪軸受装置に設けられた送信部からワイヤレ
ス信号として取り出し、移動体通信網に伝達する車両搭
載通信手段と、上記車両に対する遠隔地の事業所に設け
られ上記移動体通信網を介して通信された上記センサの
検出信号から上記車輪軸受装置に関する所定の事項を判
断する判断手段とを備えたものであるため、車輪軸受装
置の回転検出用のセンサ出力を、軸受装置の異常診断に
効果的に利用でき、軸受装置の不具合を未然に防止する
と共に、不具合発生時の対処を迅速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における車輪軸受装置の
遠隔監視システムの概念構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の他の実施形態における遠隔監視シス
テムの概念構成を示すブロック図である。

【図３】この発明のさらに他の実施形態における遠隔監
視システムの概念構成を示すブロック図である。

【図４】この発明のさらに他の実施形態における遠隔監
視システムの概念構成を示すブロック図である。

【図５】この発明のさらに他の実施形態における遠隔監
視システムの概念構成を示すブロック図である。

【図６】車輪軸受装置およびセンサの具体例を示す断面
図である。

【図７】同軸受の背面図である。

【図８】回転検出センサにおける多極磁石の断面図およ
び正面図である。

【図９】（Ａ），（Ｂ）は各々回転検出センサにおける
リング部材の破断側面図および正面図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）は各々図９（Ａ），（Ｂ）の
一部を拡大した拡大図である。

【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は各々回転検出センサのリン
グ部材の変形例を示す破断側面図、正面図、および同図
（Ｂ）の部分拡大図である。

【図１２】同回転検出センサの出力を用いるアンチロッ
クブレーキシステムの構成説明図である。

【図１３】送信部における信号重畳を行うパルス発生器
の動作説明図である。

【図１４】（Ａ）は車輪軸受装置の別の例の断面図、
（Ｂ）はその回転検出センサ部分の拡大図である。

【図１５】車輪軸受装置のさらに他の例の断面図であ
る。

【図１６】回転検出センサのさらに他の例の部分側面図
である。

【符号の説明】

１…外方部材２…内方部材３…転動体４…回転検出センサ５…ワイヤレス送信手段５ａ…送信部５ｂ…受信部１２…車体１３…車輪５０…車両５１…車輪軸受装置５２…別状況検出センサ５５…車両搭載通信手段５６…情報処理装置（移動端末）５７…カーナビゲーション端末５８…車載判断部６０…移動体通信網７１〜７４…事業所７５…判断手段７６…処置情報作成手段７７…処置情報作成手段１００…アンチロックブレーキシステム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｇ０８Ｇ 1/13 Ｇ０８Ｇ 1/13 Ｆターム(参考） 3D046 BB01 BB28 HH36 MM00 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 BA77 FA22 FA23 FA24 FA26 FA48 GA03 5H180 BB05 BB18 FF05 FF22 FF27 FF33 5H223 AA10 BB05 DD07 EE05 EE11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられ内周に転走面を有する外
方部材および外周に転走面を有する内方部材の間に転動
体が介在し車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪
軸受装置と、この車輪軸受装置に設けられ上記車輪軸受装置の状況を
検出する一または複数のセンサと、このセンサの検出信号を上記車輪軸受装置に設けられた
送信部からワイヤレス信号として取り出し、移動体通信
網に伝達する車両搭載通信手段と、上記車両に対する遠隔地の事業所に設けられ上記移動体
通信網を介して通信された上記センサの検出信号から上
記車輪軸受装置に関する所定の事項を判断する判断手段
とを備えた車輪軸受装置の遠隔監視システム。
【請求項２】上記車両搭載通信手段は、上記車輪軸受
装置に設けられた送信部、および車体に設けられて上記
送信部からワイヤレス信号として送信された信号を受信
する受信部からなるワイヤレス通信手段と、上記車体に
設けられ上記受信部の受信信号を処理して上記移動体通
信網に無線で送信する移動端末となる情報処理装置とを
備えた請求項１に記載の車輪軸受装置の遠隔監視システ
ム。
【請求項３】上記車両搭載通信手段は、上記移動体通
信網に対して無線で送信する移動端末となる手段が、上
記車輪軸受装置に設けられた上記送信部である請求項１
に記載の車輪軸受装置の遠隔監視システム。
【請求項４】上記車両搭載通信手段は、双方向通信が
可能なものである請求項１ないし請求項３のいずれかに
記載の車輪軸受装置の遠隔監視システム。
【請求項５】上記車輪軸受装置に設けられるセンサと
して、上記車輪軸受装置の回転速度を検出する回転検出
センサと、回転とは別の状況を検出する別状況検出セン
サとを設け、上記車輪軸受装置に設けられた上記送信部
は、回転検出信号に別状況の検出信号を重畳させて送信
するものとした請求項２または請求項４に記載の車輪軸
受装置の遠隔監視システム。
【請求項６】上記別状況検出センサとして、車輪軸受
装置の温度を検出する温度センサおよび振動を検出する
振動センサの両方またはいずれか片方を設けた請求項５
に記載の車輪軸受装置の遠隔監視システム。
【請求項７】上記回転検出センサが、上記外方部材と
内方部材との相対回転によって発電する発電機である請
求項５または請求項６に記載の車輪軸受装置の遠隔監視
システム。
【請求項８】上記車両は、上記センサの回転状況の検
出信号を制御に用いるアンチロックブレーキ装置を有す
るものである請求項２、請求項４、請求項５、請求項
６、および請求項７のいずれかに記載の車輪軸受装置の
遠隔監視システム。
【請求項９】上記情報処理装置は、上記受信部の受信
信号の処理の他に、上記車両の状況を検出するセンサ類
の情報の処理機能を有するものである請求項２、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７、および請求項８の
いずれかに記載の車輪軸受装置の遠隔監視システム。
【請求項１０】上記情報処理装置は、上記受信部の受
信信号から所定の事項を判断して判断結果の案内を行う
車両搭載判断部を有するものとした請求項２、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、および
請求項９のいずれかに記載の車輪軸受装置の遠隔監視シ
ステム。
【請求項１１】上記判断手段の設けられた事業所また
は別の事業所に、上記判断手段の判断結果に応じて、車
輪軸受装置の異常に対する処置の情報を作成し、この処
置情報を上記車両に送信する処置情報作成手段を設けた
請求項２、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、
請求項８、請求項９、および請求項１０のいずれかに記
載の車輪軸受装置の遠隔監視システム。
【請求項１２】上記処置情報作成手段は、作成する処
置の情報として、車両の整備を行う事業所または上記整
備のための営業を行う事業所を選定した情報を含み、処
置の情報をその選定した事業所に送信すると共に、その
選定した事業所に車両を案内するメッセージを、上記処
置の情報または上記判断手段の判断結果の情報と共に上
記車両に送信する機能を有するものとした請求項１１に
記載の車輪軸受装置の遠隔監視システム。
【請求項１３】上記処置情報作成手段は、作成する処
置の情報の一部が、オペレータの入力によるものである
請求項１１または請求項１２に記載の車輪軸受装置の遠
隔監視システム。
【請求項１４】上記処置情報作成手段は、作成する処
置の情報に、車輪軸受装置の全体または一部の部品を交
換する情報を含む場合に、その交換部品の発注情報を作
成する機能を有するものとした請求項１２または請求項
１３に記載の車輪軸受装置の遠隔監視システム。