JP6793115B6 - ナット（特にホイールナットまたはアクスルナット）、ワッシャ、車両のホイールナットまたはアクスルナット用の制御装置、及びそれが設けられた車両 - Google Patents

Description

本発明は、固定された信頼性の高い配置が運用中に、例えば振動の結果緩みを生じるというリスクの増大にさらされる、機械要素のような解放可能な構成部品を固定するためのナットに関する。本発明の特に好適な適用分野は、車両用のホイールナットまたはアクスルナット（車軸ナット）に関連する。通常タイプのナットは、ナット本体と、中央ねじ穴と、周壁と、ナットの下面（下側）における当接面と、（該レンチ面と）協働する工具を用いてナットを締結または解放するためのナット本体の周壁における複数のレンチ面とを備える。本発明はまた、円盤体と、中央穴と、周壁と、円盤体の下面（下側）における当接面と、円盤体の上側の当接面とを有し、対応するナット、特に車両用のホイールナットまたはアクスルナットと共に使用するためのワッシャにも関する。本発明の主な適用分野、すなわち車輪または車輪用軸受を車両の車軸上に固定することに関連して、本発明はまた、アクスルナットによって車軸に固定された少なくとも１つの車輪用軸受および／またはホイールナットによって車輪ハブに固定された少なくとも１つの車輪を有し、かつ車載電子ユニットが設けられ、それを介してセンサ素子からの情報を車両運転者に表示することができるようにした車両における、ホイールナットまたはアクスルナットのための制御装置にも関し、ここでホイールナットおよび／またはアクスルナットは、ナット本体と、中央ねじ穴と、周壁と、ナットの下面における当接面と、（該レンチ面と）協働する工具を用いてナットを締結または解放するためのナット本体の周壁における複数のレンチ面とを備えており、本発明はさらに、そのような制御装置を備えた車両にも関する。

道路交通において、事故は多くの様々な原因の結果発生し、人為的過誤に加えて、特に車両または車両構成部品の技術的な不具合もそのような原因になり得る。商用車のみならず自家用車でも、車輪を車輪ハブを固定するホイールナットの固定配置（状況）は、まれにしか検査されない。車輪を交換した後だけでなく、路上での車両の日常的な運用の結果としても、個々のホイールナットに緩みが生じることがあり、それはすぐにも、カーブを回って走行するときに、車両が制御不能になる、あるいは緩みを生じたタイヤまたは車輪が損傷するというような、極端な状況を導くかもしれない。一般的に車輪ハブおよびブレーキディスクを含む車輪用軸受を車両の車軸に固定するアクスルナットもまた緩みを生じることがあり得、あるいは例えばブレーキディスクの交換後に正しく取り付けられないかもしれない。

バス、貨物自動車、ごみ運搬車、危険物を輸送するための車両、および実用車両のような商用車の場合、極端に異なるレンチ幅に利用可能であり、かつマーキング矢印付きリングまたはマーキング矢印付きキャップのいずれかとしての構成に応じて構築され、車輪交換後にホイールナットに固定される、ホイールナットインジケータが往々にして使用され、ホイールナットは所定のトルクで締結されることが好ましい。それで、各車輪の各ホイールナットに対応するインジケータが設けられると、車両運転者の最大レベルの安全性が確保され、２つの隣接するホイールナットは一般的にペアを形成し、インジケータは矢印の先端が相互に相手に向けられるように取り付けられる。そうすると、車両運転者は、全ての車輪の目視検査によって、ホイールナットに緩みが生じていないかを確認することが可能になる。しかし、ホイールナットを覆うホイールキャップが使用される場合、対応するインジケータを有利に使用することができなくなる。さらに、インジケータが盗まれたり緩みを生じたりするリスクがある。適切なプラスチック材を選択することによって、ブレーキにおける熱の過度に強力な発生もまた、インジケータにより示すことができる。つまり、融点が非常に低いのでインジケータは変形または溶融する。

特許文献１（ＤＥ ２０２００４０５１８６５ Ｂ４）は、ホイールナットのための電子（的）車輪固定システムを開示している。個々のホイールボルトには絶縁コンタクトピンが設けられ、ピンの自由端はホイールボルトの上側から突出する。個々のホイールボルトの外側ねじ部は部分的に絶縁され、全てのホイールボルトは、ホイールボルトに螺着されたホイールナットがその固定場所の領域でコンタクトピンの絶縁を介して係合し、それによってホイールボルトとコンタクトレールとの間の回路を閉じるように、コンタクトレールを介して相互に接続される。ホイールナットが必要最小限の寸法の少なくともねじの１回転分だけ緩むと、コンタクトは遮断され、それにより、車両運転者に対する警告信号として音響的に及び／または光学的に示される電気インパルスが発生する。そのようなシステムは非常に受動的であり、状況によっては危険な状態がすぐにも発生し得る程度まで緩んだ場合にしか反応しない。コンタクトレールに電流が恒久的に作用しなければならないことは、さらに不利である。

独国実用新案第２０２００４０５１８６５号Ｂ４明細書

本発明の目的は、特に車両のホイールナットまたはアクスルナットにおけるような、ねじ固定内のナットの緩みを検出できるようにすること、および危険な状況の発生が回避されるように、ナットの緩みを車両運転者に示すことができるようにすることである。

この目的を達成するために、本発明では、ナットに少なくとも１つの凹部を設け、そこにセンサ素子を配設し、センサ素子のセンサ信号を無線で外部受信ユニットに送信するように構成された無線インタフェースにセンサ素子を接続することを提案する。ホイールナットのみならず、例えばアクスルナットでも、あるいは例えば鋸刃のような回転する機械部品または強力な振動にさらされる機械部品を固定するためのナットでも、ナットにセンサ素子を組み込むことにより、例えばホイールナットまたはアクスルナットのようなナットに緩みが生じたというようなナットの状態の変化によって起動されるセンサ信号の結果、該当する場合に警告信号を発生するために、ナットの状態の変化、例えばナットの内部応力の変化を検出することができる。

ワッシャを有するねじ結合部では、上記目的を達成するために、ワッシャの円盤体に凹部を設け、凹部にセンサ素子を配設し、センサ素子のセンサ信号を無線で外部受信ユニットに送信するように構成された無線インタフェースにセンサ素子を接続することもまた可能である。したがって、車両側（機械側）挟持面とナットの当接面との間でナットによって挟持されるワッシャであって、ナットが締結されるときに生じる力が作用するワッシャがねじ結合部に使用される場合、状態の変化が直接ナット（ホイールナット、アクスルナット、固定用ナット）で成立することは必ずしも必要ない。

特に好適な実施形態では、センサ素子は、注型コンパウンド(casting compound)または接着剤と一緒に凹部内に配設される。注型コンパウンドまたは接着剤を凹部のセンサ素子の周囲に完全に充填すると特に有利である。

無線インタフェースは、センサ素子に接続された送信ユニットを有することが好ましい。

一実施形態によれば、ナットは、その板縁がレンチ面より突出する圧力板であって、その下面により当接面を形成する圧力板を好ましくは一体的に設けることができる。解放不能に一体化された圧力板を有する対応するナットは、しばしば商用車用のホイールナットに設けられる。この実施形態では、凹部は圧力板の板縁に設けることもできる。板縁の板外周は円筒部分および円錐部分を有することが好ましい。凹部が円筒部分の領域にだけ形成されるように、あるいは凹部が円筒部分および円錐部分の両方に形成されるように、配置構成することができる。

構造変形例によれば、ナットまたはワッシャまたは圧力板の場合、凹部は部分的にまたは完全に周壁に形成することができる。圧力板を有するナット、またはワッシャにおいて、凹部は、好ましくは圧力板またはワッシャの上面に、部分的凹部として形成することもでき、その場合、凹部は周壁への通路を有することが好ましい。相互に連結された複数の凹部または窪みを設けることもできる。

変形例によれば、送信ユニットは凹部の外側に配設し、プリント基板または配線を介してセンサ素子に電気的に接続することができる。この実施形態では、プリント基板がベースプレートとして凹部の内側の位置まで延びるか、あるいは送信ユニットの下に凹部の内側の位置まで延びる支持板を設けることが有利であろう。プリント基板はこの場合、円形またはリングセグメント状のベースプレートとして構成することが好ましい。

代替的変形例によれば、送信ユニットは凹部内にセンサ素子と共に、該当する場合には電気供給のための電池も一緒に、配設することができる。特にこの構成では、無線信号送信を確実にするために、凹部の外側にアンテナを配設することができる。

有利な実施形態によれば、センサ素子は、ナット、またはワッシャを有するねじ結合部が締結されるときに、ナットの本体、圧力板、またはワッシャに生じる圧力および／またはねじり応力を検出することのできる、圧力センサまたは力センサとすることができ、該当する場合、特に締結中に凹部に生じる力であって、接着剤または注型コンパウンドに作用する力は、このセンサにより検出可能であり、あるいは検出される。

別の構造変形例によれば、センサ素子は位置センサとすることができ、それにより、基準位置に対するセンサ素子の相対変位を検出することができる。

上述した目的はまた、周壁に少なくとも１つの凹部を有しその中にセンサ素子が配設されたホイールナットおよび／またはアクスルナットあるいはそれらと協働するワッシャによって、センサ素子からの情報を車両運転者に表示することのできるところの、車載電子システムが設けられた車両におけるホイールナットまたはアクスルナットのための制御装置によっても達成される。この場合、センサ素子は、車載電子システムに接続された外部受信ユニットにセンサ素子のセンサ信号を無線で送信するように構成された無線インタフェースに接続される。ナットまたはワッシャはこの場合、上述したように構成されることが好ましい。

本発明は上述の通り、少なくとも１つの車輪ハブを含む車輪用軸受がアクスルナットによって固定される複数の車軸を有し、複数のホイールナットによって各車輪ハブに固定される少なくとも１つの車輪を有し、かつセンサ素子からの情報を車両運転者に表示することのできる車載電子システムを有する車両、特に商用車で使用することが好ましく、ここでホイールナットおよび／またはアクスルナットは、ナット本体と、中央ねじ穴と、周壁と、ナットの下面における当接面と、レンチ面と協働する工具を用いてナットを締結または解放するためのナット本体の周壁における複数のレンチ面とを備え、車両はさらにホイールナットまたはアクスルナットの配置状態を制御するための制御装置を有し、ここで少なくとも１つのホイールナットまたはアクスルナットまたはワッシャは上述の通り形成され、かつホイールナットまたはアクスルナットまたはワッシャのセンサ信号を車載電子システムに送信するために、車載電子システムに接続された少なくとも１つの受信ユニットが設けられる。好適な実施形態によれば、センサ素子が設けられた全てのナットのセンサ信号を受信するための中央受信ユニットが車両に設けられる。

本発明のさらなる利点および実施形態は、図面に概略的に示される本発明の実施形態および可能な適用例についての以下の説明から明らかになるであろう。

本発明に係るアクスルナットによって固定された車輪用軸受、及び、本発明に係るホイールナットによってハブに固定された車輪の概略断面図である。 図１に使用されているホイールナットの詳細図である。 工具が上に配置された本発明に係るホイールナットを示す。 本発明に係るナット、特に第２実施形態に係るホイールナットの非常に単純化された概略斜視図である。 図４のホイールナットとそれに嵌合された工具の断面図である。 第３実施形態に係るナットの非常に単純化された概略斜視図である。 ナット、特にハブナットの非常に単純化された概略分解組立斜視図である。 本発明に係るワッシャの断面図である。 第４実施形態に係るワッシャまたは圧力板とナットの非常に単純化された概略斜視図である。 図９に係るナットにおける圧力板の平面図である。 本発明の好適な適用分野を商用車の概略平面図として示す。

図１は、例えば商用車のような、詳細には示さない車両の車軸端２に一般的に「１」と指定された車輪用軸受の非常に単純化された略図である。車輪用軸受１は、それ自体公知のやり方で、適切なころ軸受によって車軸端２に固定される軸受胴（軸受ドラム）４を含み、軸受胴にはブレーキディスク５と、車輪５０を固定するための突出ホイールボルト７が設けられた車輪ハブ６とが、回転固定的に取り付けられる。車輪用軸受１全体はアクスルナット（３０）によって車軸の車軸端２に固定される。

車輪５０は、ホイールボルト７の数に対応する複数のホイールナット１０によって車輪ハブ６に再び固定され、ここで個々のホイールナット１０は、工具頭部６１で示される工具６０を用いて所定の締付トルクで、一般的に車輪用軸受１の車輪ハブ６に固定される。図１で、図示する全てのホイールナット１０にはセンサ素子１１がそれぞれに設けられ、それにより、下述の通り、固定配置、特にホイールボルト７上のホイールナット１０の応力状態を監視することができ、ここでセンサ素子は、センサ素子１１のセンサ信号を無線で、詳細には示さない外部受信ユニットに送信することのできる無線インタフェース１２に接続される。図１に従って説明する実施形態では、さらにアクスルナット３０にも、センサ素子３１および無線インタフェース３２が設けられ、無線インタフェースは、アクスルナット３０の固定配置に関連してセンサ素子３１によって検出されたセンサ信号を好ましくは同一外部受信ユニット（図示せず）に送信する。センサ素子に接続される車輪用軸受１および車輪５０の構造の図示する構成は単なる例示であって自由に選択可能であり、本発明の好適な適用分野を説明するのに役立つだけである。

図２は、図１のホイールナット１０を拡大して描いた断面図である。ホイールナット１０はそれ自体公知の構造型の六角形のフランジ付きナットとして構成され、中央ねじ穴１４とその周囲に互いに偏位（オフセット）するように位置する６つのレンチ面１５とが設けられたナット本体１３を有する。図示する実施例では、ナット本体１３の下側には、解放不能にナット本体１３に保持されるがナット本体に対してホイールナット１０の穴の軸線Ａを中心に回転することのできる、可動圧力板１６が配設される。圧力板１６は、車輪のホイールディスクに向かう方向に固定された状態で、外側に広がるカラー１７を形成し、カラーの下面１８は、図１に示すようにホイールナット１０によりハブに固定されてそれと協働する車輪のホイールディスクの外面に、当接面を形成する。実際のナット本体１３の下面１９および圧力板１６の上面２０は摩擦面を形成し、締付トルクを遵守するために好ましくはトルクレンチを用いてホイールナットが締結されるときに、実質的にナット本体１３だけが一般的に回転する一方、圧力板１６は可能な限り位置が固定されたままである。

本発明によれば、ここでナット本体１３の周壁１３’に、好ましくはレンチ面１５の１つに対して中心に、凹部２１が形成され、その中にセンサ素子１１と、相応して小型化して構成されたインタフェースであって、センサ素子１１のセンサ信号を無線で送信することができるようにセンサ素子１１に接続される一体化送信ユニットを有するインタフェース１２との両方が配設される。センサ素子１１およびインタフェース１２は突出することなく、完全に凹部２１の内側に配設され、さらに凹部２１には、凹部２１の内側に配設された要素（センサ素子１１、インタフェース１２）を特に環境の影響に対しても保護し、かつ同時にセンサ素子１１およびインタフェース１２を凹部２１内に確実に保持する、適切な接着剤または適切な注型コンパウンドが充填される。図３に拡大して示すように、ナット１０が工具６０の工具頭部６１（工具６０は、ホイールナットのトルクを決定することのできるトルクレンチを含むことが好ましい）によって締結されるときに、センサ素子１１によって検出することのできる圧応力および／またはねじり応力の形の内部応力が圧力板１６に生じ、かつ圧力板１６の上面２０とナット本体１３の下面１９との間の共通接触面の結果、ナット本体１３にも生じる。この目的のために、センサ素子１１は、ホイールナットのトルクに従って特定の応力状態に対し、そのトルクに対応するセンサ信号を発生する、例えば小型ＤＭＳセンサまたは圧電センサのような圧力センサを含むことができる。送信ユニットとして働く無線インタフェース１２によって、センサ信号は無線で受信ユニットに送信することができ、その後、車両の車載電子システムにより評価することができる。ホイールナット１０に緩みが生じると、ナット本体１３の内部応力状態はそれに応じて変化し、その結果、センサ信号も変化する。それぞれのセンサ信号を車載電子システムによって常時評価して表示することができ、あるいは値がセンサ信号の特定の信号値より低くなったときにだけ、ホイールナットの少なくとも１つにおける固定不良を運転者に通知するために、車両運転者のための警告信号が起動される。センサ素子１１およびインタフェース１２は凹部２１内に完全に組み込まれ、周壁１３’から突出しないので、工具頭部６１は依然として、レンチ対向面を持つ六角形のフランジ付きナットのナット本体１３上に反転して被せることができる。

図４および図５は、ナット１１０、再び好ましくは車輪を車輪用軸受の車輪ハブに固定するためのホイールナットの第２実施形態を示す。このナット１１０もまた、その周壁１１３’に６つのレンチ面１１５を有するナット本体１１３を有する六角形のフランジ付きナットの形態であり、ナット本体には中央にねじ穴１１４が設けられ、それを介してホイールナット１１０をホイールボルトに螺着させることができる。これまでの実施形態と同様に、ホイールナット１１０には、外側に広がるカラーを形成する圧力板１１６が設けられ、それは、円錐状の遷移部分１２５を介して、下面１１８が車輪のホイールディスクとの接触面を形成する円筒部分１２６になる。特に図５に明瞭に示される通り、圧力板１１６はナット本体１１３にここでもまた解放不能に固定されるが、圧力板はナット本体に対して回転することができ、かつ圧力板１１６のナット本体１１３への固定は、本発明の重要な側面ではないので、極めて異なる方法で行うことができる。ナット１１０において、実際のナット本体１１３に凹部１２１は設けられず、代わりに、この場合には圧力板１１６の板縁（板の外周）に設けられ、円筒部分１２６および円錐部分１２５の選択された寸法の結果、凹部は部分的に円錐部分１２５の領域内に延び、かつ部分的に円筒部分１２６の領域内に延びる。センサ素子１１１は、特に図５に示す通り、そのセンサ面が凹部１２１の内側に位置するように、凹部１２１内に配設される。同時に少なくとも部分的にプリント基板を形成することができ、かつ送信ユニット１２８に接続することのできるベースプレート１２７は、センサ素子１１１の下に配設され、それによってプリント基板１２７および送信ユニット１２８は、センサ素子１１１のセンサ信号を無線で外部受信ユニット（図示せず）に送信するために、無線インタフェース１１２を形成する。センサ素子１１１のセンサ面が環境の影響に対して保護されるように、凹部１２１は再び、センサ素子１１１とインタフェース１１２の組立状態で、接着剤または注型コンパウンドを充填することが好ましい。この場合、ナット１１０が締結されるときに生じる力を再び、接着剤または注型コンパウンドを介して、センサ素子１１１のセンサ面に伝達することができる。センサ素子の構成全体がホイールナット１１０のレンチ面１１５の外側に位置するので、ホイールナット１１０が締結されるときにセンサ素子または無線インタフェース１１２の送信ユニットを損傷させるリスク無しに、ホイールナット１１０を工具頭部１６１、例えばトルクレンチ（図示せず）を用いて締結することができる。

図６は、六角形のフランジ付きナットとして構成されたホイールナット２１０における、さらに別の実施形態の単純化された概略図である。この場合、センサ素子（詳細には図示せず）および無線インタフェース２１２もまた実際のナット本体２１３には関連付けられず、代わりに圧力板２１６に関連付けられる。無線インタフェース２１２は、センサ素子が内部に配設される凹部２２１の両側に延びるリングセグメント状のベースプレート２２７に配設される。セグメント状ベースプレート２２７は、圧力板２１６の円筒部分２２６の外周に直接隣接する。そのような配置は、ベースプレート２２７の上面に、より近接しかつ同時に信頼性の高い送信ユニット２２８（ここではこれだけが示される）の構成をもたらす。

本発明の適用範囲はホイールナットに限定されない。図７は、図１に関連してすでに簡単に説明した通り、例えば車輪用軸受を固定するために働くアクスルナット３３０の実施形態を示す。アクスルナット３３０は、中央ねじ穴３１４（３３４）を有するナット本体３１３（３３３）を有し、それによりアクスルナット３３０を車軸端に固定することができる。アクスルナット３３０の下面３３９は、例えばころ軸受用の支持円盤に対する接触面として働く。レンチ面３３５と協働する適切な工具を用いてアクスルナット３１０を締結または解放することができるようにするために、ナット本体３３０の周壁３３３’には、この場合再び６つのレンチ面３３５が設けられる。ナット本体３３３には、凹部３２１が周壁３３３’に設けられるが、この場合は、１つのレンチ面３３５の下に設けられ、センサ面を持つセンサ素子３１１はこの凹部３２１に配設される。センサ素子３１１は、支持板３２７に組み込まれたプリント基板を介して、無線インタフェース３１２としての送信ユニット３２８に接続することが好ましい。図示する実施形態では、ベースプレート３２７および送信機３２８は円形断面を有し、使用される状態では、接着剤または注型コンパウンドを凹部３２１内のセンサ素子３１１およびプリント基板の周囲に、または凹部３２１に界接する支持板部分３２９に充填することが好ましい。

図８は、ホイールナットとしての六角ナットと共に使用することが好ましいワッシャ４４０を示す。ワッシャ４４０は中央非ねじ穴４１４を有する環状円盤体（環状のディスク体）４１３を含み、円盤体４１３はその周壁４１３’に凹部４２１が設けられ、その中に、ベースプレートまたはプリント基板部分４２９を介して送信ユニット４２８に接続されたセンサ素子４１１、およびこれらの要素と共に無線インタフェース４１２を形成するために同時にプリント基板として働くベースプレート４２７が配設され、それを介してセンサ素子４１１のセンサ信号を外部受信ユニットに送信することができる。ワッシャ４１０（４４０）は下面４１８および上面４２０を有し、下面４１８は例えばホイールディスク上の当接面として働き、かつ上面４２０はナットに対する当接面として働く。ワッシャ４１０（４４０）はナットと止め面（例えばホイールディスク）との間のねじ結合部内に配設されるので、ワッシャ４１０（４４０）の本体４１３は、ねじ結合部のナットが締結されるときに加えられる圧力およびねじり力にさらされ、それは、凹部４２１内のセンサ素子４１１により検出することができ、かつねじ結合部の確実な配置または以前の確実な配置の変化の基準信号として使用することができる。

図９および図１０は、圧力板５１６を有するナット５１０のさらに別の実施形態を示す。圧力板５１６はこの実施形態では特に環状ワッシャの形態とするか、あるいはそのようなワッシャを含むことができる。ナット本体５１３にレンチ面５１５が形成され、それによりナット５１０は工具を用いて締結または解放することができる。図９は、圧力板５１６の凹部５２１内に配設された送信ユニット５２８（送信機）に例えばケーブル５５６を介して接続されたアンテナ５５５が、ナット５１０の円錐部分５２５の外側に嵌め込まれることを示す。この場合、凹部５２１は、特に図１０に明瞭に見ることができるように、圧力板５１６の上面５２０に機械的に作成されかつナット５１０または圧力板５１６の周壁に対して開口５５７を介してのみ開放されている、部分凹部を含む。この実施形態では、凹部５２１は異なる仕方で構成することができ、かつ該当する場合、圧力板５１６の内周に対しても開放させることができる。凹部はまた、上面に向けて開放された複数のより小さい凹部を含むこともできる。送信ユニット５２８に加えて、上面５２０の部分領域上に連続的に延在する凹部には、相互に接続されあるいはそれぞれケーブルまたはプリント基板を介して無線インタフェース５１２の送信ユニット５２８に接続されたセンサ素子５１１および電池５５８も配設される。

本発明の主な適用分野は、すでに数回上述した通り、商用車におけるホイールナットおよび／またはアクスルナットの固定された信頼性の高い配置を制御することに関する。図１１は、この場合、フロントアクスル（図示せず）と、ダブルタイヤ配置で２つのリヤアクスルとを備えた商用車６７０の実施例の平面図である。一般的に、ダブルタイヤ配置の安全保護のために、全てのホイールねじに、上述の通りセンサ素子と送信ユニットを有する無線インタフェースとが設けられたホイールナットが設けられる。該当する場合、各アクスルナットは、それぞれの車軸端に送信ユニット付きのセンサ素子を設けることもできる。実施例として、図９の平面図は、個々のセンサ信号を検出しかつそれらを車載電子システム（図示せず）に転送するために、中央受信ユニット６９０が設けられることを示し、その場合、個々のセンサ信号を介して、個々のホイールナットおよび／またはアクスルナットの締付トルクが安全な配置の許容範囲内で変動しているか、それともこの許容範囲の外であるかを確定することが可能である。

以上の説明から、当業者には、添付の特許請求の範囲の保護の対象に含まれるはずの多数の変形例が想起される。図に示した個々の実施形態の説明は、単なる例証であり概要に過ぎない。センサ素子はまた、圧力板無しでまたはカラー無しで構成されるナットにも配設することができる。圧力板はナット本体の一体的構成部品を形成することができ、その場合、ナット本体に回転固定的に連結することができる。アクスルナットは圧力板を有することもできる。凹部がホイールナットまたはアクスルナットのレンチ面内、または２つのレンチ面の間に位置するような実施形態を提供することもできる。圧力板は円錐状にだけ延在するか、あるいは円筒状の周縁だけを持つ円盤状の拡張体として構成することができる。特に凹部の外側に配設される送信ユニットの形状は、事実上自由に作成することができ、図示した形状に限定されない。センサ素子は、基準位置に対するセンサ素子の相対変位を検出することのできる位置センサを含むこともできる。その場合、センサ信号として検出され、無線インタフェースの送信ユニットを介して車載電子システムに送信されるのは、締付トルクの結果ナット本体および／または圧力板内に生じる力ではなく、位置ずれだけ、あるいは該当する場合には追加的に位置ずれである。図の説明は全部、車両用のホイールナット、ワッシャ、およびアクスルナットについて提示した。しかし、本発明は、固定された信頼性の高い配置が運用中に、例えば振動の結果緩みを生じるというリスクの増大にさらされる、機械要素のような解放可能な構成部品を固定するための全てのナットに使用することができる。

１０ ホイールナット
３０ アクスルナット
１１０ ホイールナット
２１０ ホイールナット
３３０ アクスルナット
４４０ ワッシャ
５１０ ナット

Claims (14)

1. ナット本体（１３，１１３，２１３，５１３）を有し、中央ねじ穴（１４，１１４，２１４）を有し、周壁（１３’，１１３’，２１３’）を有し、ナットの下面に当接面を有し、且つ、レンチ面と協働する工具を用いてナットを締結または解放するために前記ナット本体の前記周壁に複数のレンチ面（１６，１１５，２１５，５１５）を有する、車両用のホイールナットまたはアクスルナットであるところのナットにおいて、
   前記ナット本体の下側には、解放不能にナット本体に保持されるがナット本体に対して前記中央ねじ穴の軸線（Ａ）を中心に回転するように構成された可動な圧力板（１６，１１６，２１６，５１６）が設けられており、
   前記圧力板は、車輪（５０）のホイールディスクに向かう方向に固定された状態で、外側に広がるカラー（１７）を形成すると共に、前記カラーの下面（１８）は、当該ホイールナットまたはアクスルナットによりハブ（６）に固定されてそれと協働する車輪のホイールディスクの外面に対する当接面を形成し、
   前記ナット本体の下面（１９）および前記圧力板の上面（２０）は摩擦面を形成し、締付トルクを遵守するために当該ホイールナットまたはアクスルナットが締結されるときには、実質的に前記ナット本体だけが回転される一方で、前記圧力板は位置が固定されたままであり、
   センサ素子（１１，１１１，２１１，５１１）が内部に配設される少なくとも１つの凹部（２１，１２１，２２１，５２１）が設けられ、前記センサ素子が、前記センサ素子のセンサ信号を無線で外部受信ユニットに送信するように構成された無線インタフェース（１２，１１２，２１２，５１２）に接続されており、
   前記圧力板（１６，１１６，２１６，５１６）はその板縁が前記レンチ面から突出しており、前記凹部（１２１，２２１，５２１）は前記圧力板の板縁に形成されている、ことを特徴とするナット。
2. 前記センサ素子は、注型コンパウンドまたは接着剤と一緒に前記凹部に配設されていることを特徴とする、請求項１に記載のナット。
3. 前記無線インタフェース（１１２，２１２，５１２）は、前記センサ素子に接続された送信ユニット（１２８，２２８，５２８）を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のナット。
4. 前記板縁の板外周は円筒部分（１２６，２２６）と円錐部分（１２５，２２５）とを有し、前記凹部は前記円筒部分の領域のみに形成されるか、あるいは前記円筒部分および前記円錐部分の両方に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のナット。
5. 前記送信ユニット（１２８，２２８）は前記凹部の外側に配設され、かつプリント基板または配線を介して前記センサ素子に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項３に記載のナット。
6. 前記プリント基板は、ベースプレート（１２７，２２７）として前記凹部の内部にまで延びており、あるいは前記送信ユニットの下に支持板が設けられ、その支持板は前記凹部の内部にまで延びていることを特徴とする、請求項５に記載のナット。
7. 前記プリント基板は、円形またはリングセグメント状のベースプレートとして構成されることを特徴とする、請求項５又は６に記載のナット。
8. 前記送信ユニット（５２８）は、前記センサ素子（５１１）および／または電池（５５８）と一緒に前記凹部（５２１）内に配設されていることを特徴とする、請求項３に記載のナット。
9. 前記凹部（５２１）の外側にアンテナ（５５５）が配設されることを特徴とする、請求項８に記載のナット。
10. 前記センサ素子は、当該ナットを締結するときに、前記ナット本体または前記圧力板に生じる圧力および／またはねじり応力を検出するように働く圧力センサまたは力センサであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のナット。
11. 前記センサ素子は、当該ナットを締結するときに、前記ナット本体または前記圧力板に生じる圧力および／またはねじり応力を検出するように働く圧力センサまたは力センサであり、前記センサ素子は、締結中に前記凹部内に発生し且つ前記接着剤または前記注型コンパウンドに作用する力を検出するように働くことを特徴とする、請求項２に記載のナット。
12. 前記センサ素子は、基準位置に対する前記センサ素子の相対変位を検出可能な位置センサであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のナット。
13. アクスルナットによって車輪用軸受が固定される複数の車軸と、
    複数のホイールナットによって各車輪用軸受に固定される少なくとも１つの車輪と、
    センサ素子からの情報を車両運転者のために表示可能な車載電子システムと、を備えてなる車両であって、
    前記アクスルナット及び前記ホイールナットのうちの少なくとも１つのナットが、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のセンサ素子付きのナットであり、
    当該車両は、前記センサ素子付きナットからのセンサ信号を前記車載電子システムに送信するために前記車載電子システムに接続された少なくとも１つの受信ユニット（６９０）を備えていることを特徴とする車両。
14. 前記少なくとも１つの受信ユニットは、全てのセンサ素子付きナットからのセンサ信号を受信するための中央受信ユニット（６９０）であることを特徴とする、請求項１３に記載の車両。

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