JP2024017087A - Detection device and detection method - Google Patents

Detection device and detection method Download PDF

Info

Publication number
JP2024017087A
JP2024017087A JP2022119489A JP2022119489A JP2024017087A JP 2024017087 A JP2024017087 A JP 2024017087A JP 2022119489 A JP2022119489 A JP 2022119489A JP 2022119489 A JP2022119489 A JP 2022119489A JP 2024017087 A JP2024017087 A JP 2024017087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link member
fastening
distortion
sensor
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022119489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
正則 小杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Rika Co Ltd filed Critical Tokai Rika Co Ltd
Priority to JP2022119489A priority Critical patent/JP2024017087A/en
Publication of JP2024017087A publication Critical patent/JP2024017087A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】ホイール等の回転体を締結する締結部材の取り付け状態を検出することが可能な検出装置を提供する。【解決手段】センサ装置100(検出装置)は、磁気センサ21(センサ部)と、磁気センサ21の検出信号に基づいてナット240(締結部材)の締結状態を検出する信号処理部302(状態検出部)とを備える。磁気センサ21は、リンク部材10により接続されているナット240が回転したことに起因するリンク部材10の歪みを検知する。信号処理部302は、磁気センサ21により検知されたリンク部材10の歪みに基づいて、ナット240の締結状態を検出する。【選択図】図3The present invention provides a detection device capable of detecting the attachment state of a fastening member that fastens a rotating body such as a wheel. A sensor device 100 (detection device) includes a magnetic sensor 21 (sensor unit) and a signal processing unit 302 (state detection unit) that detects the fastening state of a nut 240 (fastening member) based on a detection signal of the magnetic sensor 21. section). The magnetic sensor 21 detects distortion of the link member 10 due to rotation of the nut 240 connected by the link member 10. The signal processing unit 302 detects the fastening state of the nut 240 based on the distortion of the link member 10 detected by the magnetic sensor 21. [Selection diagram] Figure 3

Description

本開示は、検出装置および検出方法に関する。 The present disclosure relates to a detection device and a detection method.

特開2005-329907号公報(特許文献1)には、タイヤあるいはホイールに取り付けられた検出器(Gセンサ)の検出値に基づいて、タイヤ(ホイールを締結するナット)の取り付け状態を検出する検出装置が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-329907 (Patent Document 1) discloses a detection method that detects the mounting state of a tire (a nut for fastening a wheel) based on a detected value of a detector (G sensor) attached to the tire or wheel. An apparatus is disclosed.

特開2005-329907号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-329907

ところで、タイヤ(ホイールを締結する締結部材)の取り付け状態を検出する装置において、そのタイヤ(ホイールを締結する締結部材)の取り付け状態をより簡易に検出する技術が望まれている。 By the way, in a device that detects the attachment state of a tire (a fastening member that fastens a wheel), there is a desire for a technique that more easily detects the attachment state of the tire (a fastening member that fastens a wheel).

本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、ホイール等の回転体を締結する締結部材の取り付け状態を検出することが可能な検出装置および検出方法を提供することである。 The present disclosure has been made to solve such problems, and an object of the present disclosure is to provide a detection device and a detection method that can detect the attachment state of a fastening member that fastens a rotating body such as a wheel. It is to be.

本開示の第1の局面による検出装置は、所定の部材を被締結部材に締結する複数の締結部材のうち少なくとも2つの締結部材を接続するリンク部材の歪みを検出する検出装置であって、少なくとも2つの締結部材のうち少なくとも1つの締結部材の回転によるリンク部材の歪みを検出するセンサ部と、センサ部により検出されたリンク部材の歪みに基づいて、上記少なくとも1つの締結部材の締結状態を検出する状態検出部と、を備える。 A detection device according to a first aspect of the present disclosure is a detection device that detects distortion of a link member that connects at least two fastening members among a plurality of fastening members that fasten a predetermined member to a fastened member, A sensor unit detects distortion of the link member due to rotation of at least one of the two fastening members, and detects a fastening state of the at least one fastening member based on the distortion of the link member detected by the sensor unit. and a state detection unit.

本開示の第1の局面による検出装置では、上記のように、センサ部により検知されたリンク部材の歪みに基づいて、複数の締結部材のうちの少なくとも1つの締結状態が検出される。ここで、リンク部材の歪みは、締結部材の回転量(緩み量)によって変化する一方で、被締結部材の種類や大きさ等によって変化することはない。したがって、リンク部材の歪みに基づいて、締結部材の締結状態(取り付け状態)を容易に検出することができる。 In the detection device according to the first aspect of the present disclosure, as described above, the fastening state of at least one of the plurality of fastening members is detected based on the distortion of the link member detected by the sensor section. Here, while the distortion of the link member changes depending on the rotation amount (looseness amount) of the fastening member, it does not change depending on the type or size of the fastened member. Therefore, the fastening state (attached state) of the fastening member can be easily detected based on the distortion of the link member.

本開示の第2の局面に従う検出方法は、所定の部材を被締結部材に締結する複数の締結部材のうち少なくとも2つの締結部材を接続するリンク部材の歪みを検出する検出方法であって、少なくとも2つの締結部材のうち少なくとも1つの締結部材の回転によるリンク部材の歪みを検出する工程と、検出されたリンク部材の歪みに基づいて、少なくとも1つの締結部材の締結状態を検出する工程と、を備える。 A detection method according to a second aspect of the present disclosure is a detection method for detecting distortion of a link member connecting at least two fastening members among a plurality of fastening members fastening a predetermined member to a fastened member, the detection method comprising: a step of detecting distortion of a link member due to rotation of at least one fastening member of the two fastening members; and a step of detecting a fastening state of at least one fastening member based on the detected distortion of the link member. Be prepared.

本開示の第2の局面による検出方法では、上記のように、センサ部により検知されたリンク部材の歪みに基づいて、複数の締結部材のうちの少なくとも1つの締結状態が検出される。これにより、リンク部材の歪み基づいて、締結部材の締結状態(取り付け状態)を容易に検出することが可能な検出方法を提供することができる。 In the detection method according to the second aspect of the present disclosure, as described above, the fastening state of at least one of the plurality of fastening members is detected based on the distortion of the link member detected by the sensor section. Thereby, it is possible to provide a detection method that can easily detect the fastening state (attached state) of the fastening member based on the distortion of the link member.

本開示によれば、ホイール等の回転体を締結する締結部材の取り付け状態を検出することができる。 According to the present disclosure, it is possible to detect the attachment state of a fastening member that fastens a rotating body such as a wheel.

第1および第2実施形態によるセンサ装置が設けられている車両を示す図である。1 is a diagram showing a vehicle equipped with sensor devices according to first and second embodiments; FIG. 第1および第2実施形態によるナットの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a nut according to the first and second embodiments. 第1実施形態によるリンク部材およびセンサ装置を示す図である。It is a figure showing a link member and a sensor device by a 1st embodiment. 第1実施形態によるセンサ装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a sensor device according to a first embodiment. リンク部材が歪んだ状態におけるセンサ装置の近傍を示す部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view showing the vicinity of the sensor device in a state where the link member is distorted. 第1実施形態によるセンサ装置の制御フローを示すフロー図である。FIG. 3 is a flow diagram showing a control flow of the sensor device according to the first embodiment. 第2実施形態によるリンク部材およびセンサ装置を示す図である。It is a figure which shows the link member and sensor device by 2nd Embodiment. 第2実施形態によるセンサ装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a sensor device according to a second embodiment. 第2実施形態によるセンサ装置の制御フローを示すフロー図である。FIG. 7 is a flow diagram showing a control flow of a sensor device according to a second embodiment.

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。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are attached to the same or corresponding parts in the drawings, and the description thereof will not be repeated.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係るセンサ装置100(図3参照)が搭載される車両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23と通信可能でかつ図示しない表示部を備える通信端末201を備える。なお、センサ装置100は、本開示の「検出装置」の一例である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a vehicle 200 on which a sensor device 100 (see FIG. 3) according to the first embodiment is mounted. Vehicle 200 includes a plurality of wheels 210. The vehicle 200 also includes a communication terminal 201 that is capable of communicating with a communication section 23 described below and includes a display section (not shown). Note that the sensor device 100 is an example of a "detection device" of the present disclosure.

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は、複数(図1では6つ)のナット240によりホイールハブ250a(図2参照)に締結されている。ナット240は、締め付け方向(時計回り)および緩み方向(反時計回り)に回転する。なお、ナット240の個数は上記の例に限られない。なお、ホイール220およびホイールハブ250aは、それぞれ、本開示の「被締結部材」および「所定の部材」の一例である。また、ナット240は、本開示の「締結部材」の一例である。 Wheel 210 includes a wheel 220 and a tire 230 attached to wheel 220. The wheel 220 is fastened to a wheel hub 250a (see FIG. 2) with a plurality of (six in FIG. 1) nuts 240. Nut 240 rotates in the tightening direction (clockwise) and loosening direction (counterclockwise). Note that the number of nuts 240 is not limited to the above example. Note that the wheel 220 and the wheel hub 250a are examples of a "fastened member" and a "predetermined member" of the present disclosure, respectively. Further, the nut 240 is an example of a "fastening member" of the present disclosure.

図2に示すように、ナット240は、ホイール220にボルト250を締結させる。具体的には、ホイール220には、ボルト250が挿入(貫通)される複数(6つ)のホイール穴221が設けられている。ナット240は、ホイール穴221に挿入された状態のボルト250をホイール220に締結する。なお、ボルト250は、ホイールハブ250aに固定されている。なお、ナット240とホイール220との間には、ワッシャ241が設けられていてもよい。 As shown in FIG. 2, the nut 240 fastens the bolt 250 to the wheel 220. Specifically, the wheel 220 is provided with a plurality of (six) wheel holes 221 into which bolts 250 are inserted (penetrated). The nut 240 fastens the bolt 250 inserted into the wheel hole 221 to the wheel 220. Note that the bolt 250 is fixed to the wheel hub 250a. Note that a washer 241 may be provided between the nut 240 and the wheel 220.

図2は、ダブルタイヤの例を示しており、ホイール220は、内側ホイール222と外側ホイール223からなる。ナット240は、片面側が開放されている。 FIG. 2 shows an example of a double tire, where the wheel 220 consists of an inner wheel 222 and an outer wheel 223. The nut 240 is open on one side.

また、図3に示すように、6つのナット240のうち互いに隣り合う2つのナット240同士は、リンク部材10により接続されている。リンク部材10は、弾性を有する樹脂により形成されている。 Moreover, as shown in FIG. 3, two nuts 240 adjacent to each other among the six nuts 240 are connected by the link member 10. The link member 10 is made of elastic resin.

リンク部材10は、ナット240が嵌合される嵌合穴11aが設けられる一対の嵌合部11を含む。また、リンク部材10は、一対の嵌合部11同士を接続する接続部12を含む。なお、接続部12は、2つの折れ曲がり部が設けられることによりZ字形状を有している。 The link member 10 includes a pair of fitting portions 11 provided with fitting holes 11a into which nuts 240 are fitted. Further, the link member 10 includes a connecting portion 12 that connects the pair of fitting portions 11 to each other. Note that the connecting portion 12 has a Z-shape due to the provision of two bent portions.

また、センサ装置100は、センサチップ20と、磁石30とを備える。センサチップ20は、リンク部材10の一方の嵌合部11の外表面11bに取り付けられている。磁石30は、接続部12に取り付けられている。磁石30は、接続部12のうち、センサチップ20と対向する表面12aに取り付けられている。なお、センサチップ20が、リンク部材10の2つの嵌合部11の各々の外表面11bに設けられていてもよい。 Further, the sensor device 100 includes a sensor chip 20 and a magnet 30. The sensor chip 20 is attached to the outer surface 11b of one fitting portion 11 of the link member 10. Magnet 30 is attached to connecting portion 12 . The magnet 30 is attached to the surface 12a of the connecting portion 12 that faces the sensor chip 20. Note that the sensor chip 20 may be provided on the outer surface 11b of each of the two fitting portions 11 of the link member 10.

図4に示すように、センサチップ20は、磁気センサ21と、信号処理部22と、通信部23と、電源部24とを含む。なお、磁気センサ21および信号処理部22は、それぞれ、本開示の「センサ部」および「状態検出部」の一例である。 As shown in FIG. 4, the sensor chip 20 includes a magnetic sensor 21, a signal processing section 22, a communication section 23, and a power supply section 24. Note that the magnetic sensor 21 and the signal processing section 22 are examples of a "sensor section" and a "state detection section" of the present disclosure, respectively.

磁気センサ21は、磁石からの磁束の大きさ(磁束量)を検知する。信号処理部22は、磁気センサ21の検出信号に基づいて、ナット240の状態(締結状態)を検出する。 The magnetic sensor 21 detects the magnitude of magnetic flux (amount of magnetic flux) from the magnet. The signal processing unit 22 detects the state (fastened state) of the nut 240 based on the detection signal of the magnetic sensor 21.

通信部23は、信号処理部22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の通信端末201(図1参照)に送信する。電源部24は、磁気センサ21、信号処理部22、および、通信部23の各々に電力を供給する。 The communication unit 23 transmits the processing result of the signal processing unit 22 or information based on the processing result to the communication terminal 201 (see FIG. 1) of the vehicle 200 by wireless communication. The power supply section 24 supplies power to each of the magnetic sensor 21, the signal processing section 22, and the communication section 23.

ここで、磁気センサ21は、リンク部材10により接続されているナット240が回転したことに起因するリンク部材10の歪みを検知する。具体的には、図5に示すように、ナット240が回転することにより、リンク部材10に歪みが生じるとともに、センサチップ20と磁石30との間の距離Dが変化する。磁気センサ21は、距離Dの変化に基づきリンク部材10の歪みを検知する。図5に示す例では、センサチップ20が取り付けられている嵌合部11側のナット240が緩み方向(反時計回り)に回転することにより、センサチップ20と磁石30との間の距離Dが小さくなっている。 Here, the magnetic sensor 21 detects distortion of the link member 10 due to rotation of the nut 240 connected by the link member 10. Specifically, as shown in FIG. 5, when the nut 240 rotates, the link member 10 is distorted, and the distance D between the sensor chip 20 and the magnet 30 changes. The magnetic sensor 21 detects distortion of the link member 10 based on a change in the distance D. In the example shown in FIG. 5, the distance D between the sensor chip 20 and the magnet 30 is reduced by rotating the nut 240 on the fitting part 11 side to which the sensor chip 20 is attached in the loosening direction (counterclockwise). It's getting smaller.

これにより、磁石30がセンサチップ20(磁気センサ21)に近づくので、磁気センサ21を通過する磁石30からの磁束の本数が増加する。その結果、磁気センサ21が検知する磁束の大きさ(磁束量)が大きくなる。なお、上記の磁束の大きさの変化は、本開示の「所定の情報」の一例である。 As a result, the magnet 30 approaches the sensor chip 20 (magnetic sensor 21), so the number of magnetic fluxes from the magnet 30 passing through the magnetic sensor 21 increases. As a result, the magnitude of the magnetic flux (magnetic flux amount) detected by the magnetic sensor 21 increases. Note that the change in the magnitude of the magnetic flux described above is an example of "predetermined information" of the present disclosure.

信号処理部22は、所定時間毎(たとえば20秒~120秒ごと)に、磁気センサ21の検出値を取得する。 The signal processing unit 22 acquires the detection value of the magnetic sensor 21 at predetermined intervals (for example, every 20 seconds to 120 seconds).

また、信号処理部22は、今回磁気センサ21により検出された磁束量と、前回までに磁気センサ21により検出された磁束量との差分に基づいて、ナット240の締結状態を検出する。信号処理部22は、上記差分が所定の許容範囲外であれば、ナット240が緩んでいる(固定されていない)と判断する。この場合、信号処理部22は、通信部23(図4参照)を通じて通信端末201(図1参照)にナット240が緩んでいることを通知する。これにより、通信端末201の図示しない表示部に警告が表示されてもよいし、通信端末201に警告音を発生させてもよい。一方、信号処理部22は、上記差分が所定の許容範囲内であれば、ナット240が固定されていると判断する。この場合、信号処理部22は、通信端末201への通知は行わない。また、上記の前回までに検出された磁束量とは、前回の磁束量であってもよいし、前回を含む過去数回分の磁束量の平均値であってもよい。 Further, the signal processing unit 22 detects the fastening state of the nut 240 based on the difference between the amount of magnetic flux detected by the magnetic sensor 21 this time and the amount of magnetic flux detected by the magnetic sensor 21 up to the previous time. If the difference is outside a predetermined tolerance, the signal processing unit 22 determines that the nut 240 is loose (not fixed). In this case, the signal processing section 22 notifies the communication terminal 201 (see FIG. 1) through the communication section 23 (see FIG. 4) that the nut 240 is loosened. As a result, a warning may be displayed on a display unit (not shown) of the communication terminal 201, or the communication terminal 201 may generate an alarm sound. On the other hand, the signal processing unit 22 determines that the nut 240 is fixed if the difference is within a predetermined tolerance range. In this case, the signal processing unit 22 does not notify the communication terminal 201. Further, the amount of magnetic flux detected up to the previous time may be the amount of magnetic flux of the previous time, or may be the average value of the amount of magnetic flux of the past several times including the previous time.

また、信号処理部22は、磁気センサ21の検出値(磁束量)の初期値の情報を取得する。信号処理部22は、たとえば通信端末201の所定のボタン201a(図1参照)が押下されたことに基づいて、上記初期値を取得する。具体的には、信号処理部22は、上記ボタンが押下された時点での磁気センサ21の検出値(磁束量)を初期値とする。なお、ボタン201aは、たとえば、タイヤ230(ホイール220)をホイールハブ250aに取り付け、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のが好ましい。また、上記のボタン201aの機能を有するボタンがセンサ装置100に設けられていてもよい。また、センサ装置100の通信部23が車両200のECUとの間で双方向通信可能であってもよい。この場合、上記初期値の情報を信号処理部22に記憶させてもよい。 The signal processing unit 22 also acquires information on the initial value of the detection value (magnetic flux amount) of the magnetic sensor 21. The signal processing unit 22 acquires the initial value based on, for example, pressing a predetermined button 201a (see FIG. 1) of the communication terminal 201. Specifically, the signal processing unit 22 sets the detected value (magnetic flux amount) of the magnetic sensor 21 at the time the button is pressed as an initial value. Note that the button 201a is preferably pressed down, for example, when the tire 230 (wheel 220) is attached to the wheel hub 250a and the nut 240 is fastened with a predetermined tightening torque. Furthermore, the sensor device 100 may be provided with a button having the function of the button 201a described above. Further, the communication unit 23 of the sensor device 100 may be capable of bidirectional communication with the ECU of the vehicle 200. In this case, the information on the initial value may be stored in the signal processing section 22.

また、信号処理部22は、現在の磁気センサ21の検出値(磁束量)と上記初期値との差分に基づいて、ナット240の締結状態を検出する。具体的には、信号処理部22は、上記差分が所定の許容範囲外となった場合に、ナット240が緩んでいる(固定されていない)と判断する。この場合、信号処理部22は、通信部23(図4参照)を通じてナット240が緩んでいることを通信端末201(図1参照)に通知する。これにより、通信端末201の図示しない表示部に警告が表示されてもよいし、通信端末201に警告音を発生させてもよい。 Further, the signal processing unit 22 detects the fastening state of the nut 240 based on the difference between the current detection value (magnetic flux amount) of the magnetic sensor 21 and the above-mentioned initial value. Specifically, the signal processing unit 22 determines that the nut 240 is loose (not fixed) when the difference is outside a predetermined tolerance range. In this case, the signal processing section 22 notifies the communication terminal 201 (see FIG. 1) that the nut 240 is loosened through the communication section 23 (see FIG. 4). As a result, a warning may be displayed on a display unit (not shown) of the communication terminal 201, or the communication terminal 201 may generate an alarm sound.

また、信号処理部22は、磁気センサ21により検知された磁束の変化量(本開示の「リンク部材の歪み量に基づく値」に相当)が所定のしきい値以上である場合に、ナット240の締結状態を検出する。具体的には、信号処理部22は、磁気センサ21により検知された磁束の変化量が所定のしきい値以上である状態が所定時間以上(たとえば1分以上)継続された場合に、ナット240の締結状態を検出する。なお、所定のしきい値とは、たとえば、車両200の振動や急加速(急減速)等に起因してリンク部材10に(微少な)歪みが生じる場合に対応する磁束の変化量であり、図示しない記憶装置等に予め記憶されていてもよい。 Further, the signal processing unit 22 controls the nut 240 when the amount of change in the magnetic flux detected by the magnetic sensor 21 (corresponding to the “value based on the amount of distortion of the link member” in the present disclosure) is equal to or greater than a predetermined threshold. Detects the fastening state of the Specifically, the signal processing unit 22 controls the nut 240 when the amount of change in the magnetic flux detected by the magnetic sensor 21 continues to be equal to or greater than a predetermined threshold for a predetermined period of time or longer (for example, one minute or longer). Detects the fastening state of the Note that the predetermined threshold value is, for example, the amount of change in magnetic flux that corresponds to a case where (slight) distortion occurs in the link member 10 due to vibration, sudden acceleration (sudden deceleration), etc. of the vehicle 200, The information may be stored in advance in a storage device (not shown) or the like.

(センサ装置の制御フロー)
次に、図6を参照して、センサ装置100の制御フローの一例を説明する。まず、ステップS1において、磁石30からの磁束量が磁気センサ21により検出される。次に、ステップS2において、信号処理部22は、磁気センサ21から、検知された磁束量の情報を取得する。
(Control flow of sensor device)
Next, an example of the control flow of the sensor device 100 will be described with reference to FIG. 6. First, in step S1, the amount of magnetic flux from the magnet 30 is detected by the magnetic sensor 21. Next, in step S2, the signal processing unit 22 acquires information on the detected amount of magnetic flux from the magnetic sensor 21.

次に、ステップS3では、信号処理部22は、ステップS2において取得された磁束量の情報に基づいて、ナット240の締結状態を検出する。ナット240に緩みがあることが検出された場合(S3においてYes)、処理はステップS4に進む。また、ナット240に緩みがないことが検出された場合(S3においてNo)、処理はステップS1に戻る。磁束量に基づく締結状態の検出の説明は、上記のように、前回までの検出値または初期値との差分に基づいて行われる。 Next, in step S3, the signal processing unit 22 detects the fastening state of the nut 240 based on the information on the amount of magnetic flux acquired in step S2. If it is detected that the nut 240 is loose (Yes in S3), the process proceeds to step S4. Furthermore, if it is detected that the nut 240 is not loose (No in S3), the process returns to step S1. As described above, the detection of the fastened state based on the amount of magnetic flux is performed based on the difference from the previously detected value or the initial value.

そして、ステップS4において、信号処理部22は、通信部23を通じて、通信端末201にナット240に緩みがあることを通知する。 Then, in step S4, the signal processing unit 22 notifies the communication terminal 201 through the communication unit 23 that the nut 240 is loose.

以上のように、第1実施形態においては、磁気センサ21により検知されたリンク部材10の歪みに基づいて、ナット240の締結状態が検出される。これにより、ホイール220の大きさや種類だけでなく車両200の車速等に拘わらず、磁気センサ21の検出結果に基づいてナット240の締結状態を検知することができる。 As described above, in the first embodiment, the fastened state of the nut 240 is detected based on the distortion of the link member 10 detected by the magnetic sensor 21. Thereby, the fastening state of the nut 240 can be detected based on the detection result of the magnetic sensor 21, regardless of the size and type of the wheel 220 as well as the speed of the vehicle 200.

[第2実施形態]
次に、本開示の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、磁気センサ21が用いられる上記第1実施形態とは異なり、歪みゲージ301が用いられる。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すとともに繰り返しの説明を行わない。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described. In the second embodiment, a strain gauge 301 is used, unlike the first embodiment described above, in which the magnetic sensor 21 is used. Note that the same components as in the first embodiment are given the same reference numerals and will not be repeatedly described.

図7に示すように、センサ装置300は、リンク部材10の接続部12に取り付けられている。具体的には、センサ装置300は、リンク部材10の接続部12のうち、ナット240が緩み方向に回転することによって歪む(撓む)歪み部分12cに取り付けられている。歪み部分12cは、本開示の「歪みが生じる部分」の一例である。 As shown in FIG. 7, the sensor device 300 is attached to the connecting portion 12 of the link member 10. Specifically, the sensor device 300 is attached to a strained portion 12c of the connecting portion 12 of the link member 10 that is distorted (flexed) when the nut 240 rotates in the loosening direction. The distorted portion 12c is an example of a "portion where distortion occurs" in the present disclosure.

図8に示すように、センサ装置300は、歪みゲージ301と、信号処理部302と、通信部303と、電源部304とを含む。なお、歪みゲージ301および信号処理部302は、それぞれ、本開示の「センサ部」および「状態検出部」の一例である。 As shown in FIG. 8, the sensor device 300 includes a strain gauge 301, a signal processing section 302, a communication section 303, and a power supply section 304. Note that the strain gauge 301 and the signal processing section 302 are examples of a "sensor section" and a "state detection section" of the present disclosure, respectively.

歪みゲージ301は、歪み部分12cの電気的な抵抗値(以下、抵抗値と記載する)の変化を検出する。歪み部分12cの抵抗値は、歪み部分12cが歪むことによって歪み部分12cの断面積が変化することに起因して変化する。たとえば、図7に示すナット240が緩み方向に回転した場合、歪み部分12cが伸びるように変形される(すなわち長さが大きくなる)ことによって歪み部分12cの断面積は小さくなる。これにより、歪み部分12cの抵抗値が増加する。 The strain gauge 301 detects a change in the electrical resistance value (hereinafter referred to as resistance value) of the strained portion 12c. The resistance value of the strained portion 12c changes because the cross-sectional area of the strained portion 12c changes as the strained portion 12c is distorted. For example, when the nut 240 shown in FIG. 7 is rotated in the loosening direction, the strained portion 12c is deformed to be elongated (that is, its length increases), and the cross-sectional area of the strained portion 12c becomes smaller. This increases the resistance value of the strained portion 12c.

信号処理部302は、歪みゲージ301により検出されたリンク部材10の抵抗値の変化に基づいて、ナット240の状態(締結状態)を検出する。なお、リンク部材10の抵抗値の変化は、本開示の「所定の情報」の一例である。 The signal processing unit 302 detects the state (fastened state) of the nut 240 based on the change in the resistance value of the link member 10 detected by the strain gauge 301. Note that the change in the resistance value of the link member 10 is an example of "predetermined information" of the present disclosure.

通信部303は、信号処理部302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の通信端末201(図1参照)に送信する。電源部304は、歪みゲージ301、信号処理部302、および、通信部303の各々に電力を供給する。 The communication unit 303 transmits the processing result of the signal processing unit 302 or information based on the processing result to the communication terminal 201 (see FIG. 1) of the vehicle 200 by wireless communication. The power supply section 304 supplies power to each of the strain gauge 301, the signal processing section 302, and the communication section 303.

また、信号処理部302は、歪みゲージ301により検知されたリンク部材10の抵抗値の変化量(本開示の「リンク部材の歪み量に基づく値」に相当)が所定のしきい値以上である場合に、ナット240の締結状態を検出する。具体的には、信号処理部302は、歪みゲージ301により検知されたリンク部材10の抵抗値の変化量が所定のしきい値以上である状態が所定時間以上(たとえば1分以上)継続された場合に、ナット240の締結状態を検出する。 Further, the signal processing unit 302 determines that the amount of change in the resistance value of the link member 10 detected by the strain gauge 301 (corresponding to "a value based on the amount of strain of the link member" in the present disclosure) is equal to or greater than a predetermined threshold value. In this case, the fastened state of the nut 240 is detected. Specifically, the signal processing unit 302 detects that the amount of change in the resistance value of the link member 10 detected by the strain gauge 301 remains at or above a predetermined threshold for a predetermined period of time or more (for example, one minute or more). In this case, the fastened state of the nut 240 is detected.

(センサ装置の制御フロー)
次に、図9を参照して、センサ装置300の制御フローを説明する。まず、ステップS11において、リンク部材10の抵抗値が歪みゲージ301により検知される。次に、ステップS12では、信号処理部302は、歪みゲージ301から、検知されたリンク部材10の抵抗値の情報を取得する。
(Control flow of sensor device)
Next, the control flow of the sensor device 300 will be explained with reference to FIG. First, in step S11, the resistance value of the link member 10 is detected by the strain gauge 301. Next, in step S12, the signal processing unit 302 acquires information on the detected resistance value of the link member 10 from the strain gauge 301.

次に、ステップS13では、信号処理部302は、ステップS12において取得された抵抗値の情報に基づいて、ナット240の締結状態を検出する。ナット240に緩みがあることが検出された場合(S13においてYes)、処理はステップS4に進む。また、ナット240に緩みがないことが検出された場合(S13においてNo)、処理はステップS11に戻る。具体的には、今回歪みゲージ301により検出された抵抗値と、前回までに歪みゲージ301により検出された抵抗値との差分(または抵抗値の初期値との差分)が所定の許容範囲外であれば、ナット240が緩んでいる(固定されていない)と判断される。 Next, in step S13, the signal processing unit 302 detects the fastening state of the nut 240 based on the resistance value information acquired in step S12. If it is detected that the nut 240 is loose (Yes in S13), the process proceeds to step S4. Furthermore, if it is detected that the nut 240 is not loose (No in S13), the process returns to step S11. Specifically, the difference between the resistance value detected by the strain gauge 301 this time and the resistance value detected by the strain gauge 301 previously (or the difference from the initial value of the resistance value) is outside a predetermined tolerance range. If so, it is determined that the nut 240 is loose (not secured).

以上のように、第2実施形態においては、歪みゲージ301により検知されたリンク部材10の歪みに基づいて、ナット240の締結状態が検出される。これにより、リンク部材10の歪み量を歪みゲージ301により検知されるリンク部材10の抵抗値の変化量に基づいて容易に検出することができる。また、上記第1実施形態のように磁石等を用いなくても、リンク部材10の歪みを検出することができるので、部品点数を低減することができるとともにセンサ装置300の構成を簡略化することができる。 As described above, in the second embodiment, the fastening state of the nut 240 is detected based on the strain of the link member 10 detected by the strain gauge 301. Thereby, the amount of strain in the link member 10 can be easily detected based on the amount of change in the resistance value of the link member 10 detected by the strain gauge 301. Furthermore, since the distortion of the link member 10 can be detected without using a magnet or the like as in the first embodiment, the number of parts can be reduced and the configuration of the sensor device 300 can be simplified. I can do it.

なお、その他の構成および効果については、上記第1実施形態と同様であるので、繰り返し説明しない。 Note that other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, so they will not be described repeatedly.

なお、上記第1および第2実施形態では、車両200のホイール220に設けられるナット240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、エレベータのプーリやベルトコンベアの滑車、遊園地等に備えられるコーヒーカップおよびメリーゴーランド、および、公園等に備えられる回転式遊具など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。 Note that in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the fastening state of the nut 240 provided on the wheel 220 of the vehicle 200 is detected, but the present disclosure is not limited to this. For example, the fastening state of fastening members such as nuts attached to elevator pulleys, belt conveyor pulleys, coffee cups and merry-go-rounds installed in amusement parks, rotary play equipment installed in parks, etc. may be detected. .

また、上記第1および第2実施形態では、センサ装置100(300)に設けられる信号処理部22(302)によってナット240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に設けられるECU(Electronic Control Unit)に通信部23(303)を通じて磁気センサ21(歪みゲージ301)の検出値を送信し、ECUが上記検出値に基づいてナット240の緩みを検出してもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the signal processing unit 22 (302) provided in the sensor device 100 (300) detects the loosening of the nut 240, but the present disclosure is not limited to this. . For example, the detected value of the magnetic sensor 21 (strain gauge 301) is transmitted to the ECU (Electronic Control Unit) provided in the vehicle 200 through the communication unit 23 (303), and the ECU detects the loosening of the nut 240 based on the detected value. You may.

また、上記第1および第2実施形態では、磁気センサ21および歪みゲージ301(センサ部)がリンク部材10に取り付けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。センサ部がリンク部材10に取り付けられていなくてもよい。たとえば、リンク部材10の嵌合部11と接続部12との間の距離を、リンク部材10とは離間した位置に設けられたカメラ等により検出してもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the magnetic sensor 21 and the strain gauge 301 (sensor section) were attached to the link member 10, but the present disclosure is not limited to this. The sensor section does not need to be attached to the link member 10. For example, the distance between the fitting part 11 and the connecting part 12 of the link member 10 may be detected by a camera or the like provided at a position apart from the link member 10.

また、上記第1および第2実施形態では、磁気センサ21(歪みゲージ301)の検出値の変化量に基づいて、ナット240の締結状態が検出される例を示したが、本開示はこれに限られない。磁気センサ21(歪みゲージ301)の検出値に基づいてリンク部材10の歪み量を算出するとともに、上記歪み量に基づいて算出されたナット240の回転角度の変化量に基づいて上記検出が行われてもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the fastening state of the nut 240 is detected based on the amount of change in the detected value of the magnetic sensor 21 (strain gauge 301), but the present disclosure is not limited to this. Not limited. The amount of strain in the link member 10 is calculated based on the detected value of the magnetic sensor 21 (strain gauge 301), and the above detection is performed based on the amount of change in the rotation angle of the nut 240 calculated based on the amount of strain. You can.

また、上記第1実施形態では、磁気センサ21が嵌合部11に設けられ、磁石30が接続部12に設けられる例を示したが、本開示はこれに限られない。磁気センサ21が接続部12に設けられ、磁石30が嵌合部11に設けられていてもよい。 Further, in the first embodiment, an example is shown in which the magnetic sensor 21 is provided in the fitting part 11 and the magnet 30 is provided in the connecting part 12, but the present disclosure is not limited to this. The magnetic sensor 21 may be provided on the connecting portion 12 and the magnet 30 may be provided on the fitting portion 11.

また、上記第1および第2実施形態では、ナット240のリンク部材10を取り付ける例を示したが、本開示はこれに限られない。ボルト(ホイールハブとは別個のボルト)にリンク部材10を取り付けてもよい。この場合のボルトは、本開示の「締結部材」の一例である。 Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the link member 10 of the nut 240 is attached, but the present disclosure is not limited to this. The link member 10 may be attached to a bolt (separate bolt from the wheel hub). The bolt in this case is an example of the "fastening member" of the present disclosure.

なお、上記実施形態において、1つのホイール220に対するセンサ装置100(300)の個数は、1以上であれば適宜変更してもよい。 Note that in the above embodiment, the number of sensor devices 100 (300) for one wheel 220 may be changed as appropriate as long as it is one or more.

上述の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。 The above-described embodiments and the above-mentioned modifications may be combined as appropriate within the scope that does not cause any technical contradiction.

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。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.

10 リンク部材,11 嵌合部,11a 嵌合穴,12 接続部,12c 歪み部分(歪みが生じる部分),21 磁気センサ(センサ部),22、302 信号処理部(状態検出部),30 磁石,100、300 センサ装置(検出装置),220 ホイール(被締結部材),240 ナット(締結部材),250a ホイールハブ(所定の部材),301 歪みゲージ(センサ部),D 距離。 10 Link member, 11 Fitting part, 11a Fitting hole, 12 Connection part, 12c Distortion part (part where distortion occurs), 21 Magnetic sensor (sensor part), 22, 302 Signal processing part (state detection part), 30 Magnet , 100, 300 sensor device (detection device), 220 wheel (fastened member), 240 nut (fastening member), 250a wheel hub (predetermined member), 301 strain gauge (sensor part), D distance.

Claims (7)

所定の部材を被締結部材に締結する複数の締結部材のうち少なくとも2つの締結部材を接続するリンク部材の歪みを検出する検出装置であって、
前記少なくとも2つの締結部材のうち少なくとも1つの締結部材の回転による前記リンク部材の歪みを検出するセンサ部と、
前記センサ部により検出された前記リンク部材の歪みに基づいて、前記少なくとも1つの締結部材の締結状態を検出する状態検出部と、を備える、検出装置。
A detection device that detects distortion of a link member connecting at least two fastening members among a plurality of fastening members that fasten a predetermined member to a fastened member,
a sensor unit that detects distortion of the link member due to rotation of at least one of the at least two fastening members;
A detection device comprising: a state detection unit that detects a fastening state of the at least one fastening member based on a distortion of the link member detected by the sensor unit.
前記センサ部は、前記リンク部材に取り付けられているとともに、前記リンク部材の歪みに起因する所定の情報を取得するように構成されている、請求項1に記載の検出装置。 The detection device according to claim 1, wherein the sensor section is attached to the link member and configured to acquire predetermined information resulting from distortion of the link member. 前記リンク部材は、前記複数の締結部材のいずれかが嵌合される嵌合穴が設けられる複数の嵌合部と、前記複数の嵌合部同士を接続する接続部とを含み、
前記複数の嵌合部のうち少なくとも1つと前記接続部とのうちの一方に設けられる磁石をさらに備え、
前記センサ部は、前記複数の嵌合部のうち少なくとも1つと前記接続部とのうちの他方において前記磁石と対向するように設けられる磁気センサを含み、
前記状態検出部は、前記接続部が歪んだことに起因する前記磁石と前記磁気センサとの間の距離の変化によって変化する前記磁気センサの検知結果に基づいて、前記少なくとも1つの締結部材の締結状態を検出する、請求項2に記載の検出装置。
The link member includes a plurality of fitting parts provided with a fitting hole into which any of the plurality of fastening members is fitted, and a connection part connecting the plurality of fitting parts to each other,
Further comprising a magnet provided in at least one of the plurality of fitting parts and one of the connecting part,
The sensor section includes a magnetic sensor provided to face the magnet in at least one of the plurality of fitting sections and the other of the connection section,
The state detection unit is configured to fasten the at least one fastening member based on a detection result of the magnetic sensor that changes due to a change in the distance between the magnet and the magnetic sensor due to distortion of the connection part. The detection device according to claim 2, which detects a condition.
前記センサ部は、前記少なくとも1つの締結部材が回転したことに起因して前記リンク部材において歪みが生じる部分に設けられる歪みゲージを含む、請求項2に記載の検出装置。 The detection device according to claim 2, wherein the sensor section includes a strain gauge provided at a portion where strain occurs in the link member due to rotation of the at least one fastening member. 前記状態検出部は、前記センサ部により検知された前記リンク部材の歪み量に基づく値が所定のしきい値以上である場合に、前記少なくとも1つの締結部材の締結状態を検出する、請求項1~4のいずれか1項に記載の検出装置。 1 . The state detection unit detects the fastening state of the at least one fastening member when a value based on the amount of strain of the link member detected by the sensor unit is equal to or higher than a predetermined threshold. 4. The detection device according to any one of items 4 to 4. 前記センサ部は、前記リンク部材の歪み量に基づく値が前記所定のしきい値以上である状態が所定時間以上継続された場合に、前記少なくとも1つの締結部材の締結状態を検出する、請求項5に記載の検出装置。 The sensor unit detects the fastening state of the at least one fastening member when a state in which a value based on the amount of strain of the link member is equal to or higher than the predetermined threshold continues for a predetermined time or more. 5. The detection device according to 5. 所定の部材を被締結部材に締結する複数の締結部材のうち少なくとも2つの締結部材を接続するリンク部材の歪みを検出する検出方法であって、
前記少なくとも2つの締結部材のうち少なくとも1つの締結部材の回転による前記リンク部材の歪みを検出する工程と、
検出された前記リンク部材の歪みに基づいて、前記少なくとも1つの締結部材の締結状態を検出する工程と、を備える、検出方法。
A detection method for detecting distortion of a link member connecting at least two fastening members among a plurality of fastening members that fasten a predetermined member to a fastened member, the method comprising:
detecting distortion of the link member due to rotation of at least one of the at least two fastening members;
A detection method comprising: detecting a fastening state of the at least one fastening member based on the detected distortion of the link member.
JP2022119489A 2022-07-27 2022-07-27 Detection device and detection method Pending JP2024017087A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022119489A JP2024017087A (en) 2022-07-27 2022-07-27 Detection device and detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022119489A JP2024017087A (en) 2022-07-27 2022-07-27 Detection device and detection method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024017087A true JP2024017087A (en) 2024-02-08

Family

ID=89807002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022119489A Pending JP2024017087A (en) 2022-07-27 2022-07-27 Detection device and detection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024017087A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4602483B2 (en) Device for detecting the rotation state of a wheel
JP4847444B2 (en) Deformation sensing bearing with four strain gauges
JP2537571B2 (en) Steering axis direction and speed detector
US7116096B2 (en) Vehicle direction detection using tone ring
EP1329727A8 (en) Rotation-speed sensor device
US20020040531A1 (en) Apparatus and method for determining absolute position with steering path and steering angle sensors
WO2004018273A1 (en) Vehicle control system
WO2007105365A1 (en) Bearing for wheel with sensor
WO2018025443A1 (en) Wheel frame, driving wheel, wheelchair, ergometer, and measurement system
WO2004099747A1 (en) Sensor-integrated bearing for wheel
JP2024017087A (en) Detection device and detection method
WO2016189358A1 (en) Smart watch based micro-movement detection for vehicles
US10269249B2 (en) Bicycle notification device including attaching portion, transmitter and power generator
KR20150026416A (en) Monitoring system for hub bearing of vehicle and monitoring method
US20090319120A1 (en) Vehicle steering angle sensor
JP4222358B2 (en) Power steering device
US7339372B2 (en) Rotation detecting sensor
WO2024024732A1 (en) Detection device and detection method
JP2009186303A (en) Bearing for wheel with sensor
JP3979151B2 (en) Wheel rotation detector
JP2007256140A (en) Rotation angle/rotational torque sensor
WO2024024731A1 (en) Detection device, state detection device, and detection method
JP7388825B2 (en) Discrimination device for human-powered vehicles, discrimination system for human-powered vehicles, and control device for human-powered vehicles
JP2001041966A (en) Wheel-speed detecting apparatus
KR20070067266A (en) Wireless compositeness of wheel sensor