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技術 緩み検知ラベル

出願人 トッパン・フォームズ株式会社川崎重工業株式会社
発明者 松保諒都成大輔宮本格菰田夏樹西村武宏佐藤與志
出願日 2019年3月19日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-051130
公開日 2020年9月24日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-154546
状態 未査定
技術分野 線状基本アンテナ デジタルマーク記録担体 アンテナの細部
主要キーワード 境界部分近傍 検知ラベル 検知用端子 連接方向 表裏貫通 人的要因 ハーフスリット 検出具
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月24日)のものです。
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図面 (12)

課題

締め付け部材の緩みが生じた場合に締め付け対象部品や締め付け部材から剥離してしまうことを抑制し、緩み検知用配線断線しやすくする。

解決手段

締め付け対象部品に貼着される貼着領域10cと、締め付け部材に貼着される貼着領域10a,10bとからなるフィルム基板10と、貼着領域10aに設けられたアンテナ12と、貼着領域10a〜10cに跨って設けられた緩み検知用配線13と、貼着領域10aに設けられ、緩み検知用配線13の導通状態を検出し、その検出結果をアンテナ12を介して送信するICチップ11とを有し、貼着領域10b,10cのそれぞれに、互いの連接方向に直交する方向に延びたスリット14が緩み検知用配線13を避けて設けられ、保護フィルム20の緩み検知用配線13に対向する領域に、貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びたハーフスリット15が設けられている。

概要

背景

一般に、鉄道等の車両においては、走行中にボルト外れた場合に大きな事故発展する可能性が高い。そのため、従来より、打音検査チェックマークによる目視検査熟練作業者が定期的に行うことで、ボルトに緩みが生じていないかを検査している。ところが、このような検査では、作業者熟練度人手不足等の人的要因による点検ミスが発生する虞がある。そこで、センサを用いることでボルトの緩みを検査することが考えられるが、大掛かりな装置や、専用のボルトや座金治具等が必要となってしまう。

そこで、ボルトのキャップ部分ICタグを取り付けるとともに、ボルトが締め付けられる部材に固定されたリングに、その一部に開口部を有する金属等からなる導体片を取り付け、ボルトに緩みが生じていない場合は、ICタグが開口部に対向することでICタグに対する読み取りを可能とし、ボルトに緩みが生じた場合は、ボルトが回転することでICタグが開口部に対向しなくなってICタグに対する読み取りを不可能とし、それにより、ボルトの緩みを検知する技術が、特許文献1に開示されている。この技術を用いることで、大掛かりな装置や、専用のボルトや座金、治具等を必要とすることなく、ボルトの緩みを検知することができるようになる。

ところが、特許文献1に開示された技術においては、ボルトの緩みが小さいと、ICタグの一部が導体片の開口部に対向し続け、ICタグに対する読み取りが可能な状態のままとなる場合があり、その場合、ボルトが緩んでいないと判断されてしまうことになる。

ここで、一対のフィルム間検出線が配置されてなる線状検出具を用い、この検出線の導通状態を検出することで被検出物の亀裂の有無を検出する技術が、例えば、特許文献2に開示されている。この技術においては、線状検出具が被検出物に貼着された状態で亀裂が生じると、フィルム破断することで検出線が断線し、この検出線の導通状態を検出することで、被検出物の亀裂の有無を検出することができる。

そこで、上記のような検出具を、ラベルとして検出線がボルトと台座とに跨るように貼着すれば、ボルトに緩みが生じた場合に検出具が破断することで検出線が断線し、この検出線の導通状態を検出することで、ボルトの緩みが小さな場合でもその緩みを検知することができる。

概要

締め付け部材の緩みが生じた場合に締め付け対象部品や締め付け部材から剥離してしまうことを抑制し、緩み検知用配線を断線しやすくする。締め付け対象部品に貼着される貼着領域10cと、締め付け部材に貼着される貼着領域10a,10bとからなるフィルム基板10と、貼着領域10aに設けられたアンテナ12と、貼着領域10a〜10cに跨って設けられた緩み検知用配線13と、貼着領域10aに設けられ、緩み検知用配線13の導通状態を検出し、その検出結果をアンテナ12を介して送信するICチップ11とを有し、貼着領域10b,10cのそれぞれに、互いの連接方向に直交する方向に延びたスリット14が緩み検知用配線13を避けて設けられ、保護フィルム20の緩み検知用配線13に対向する領域に、貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びたハーフスリット15が設けられている。

目的

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、緩み検知用配線が締め付け対象部品とこれに締め付けられた締め付け部材とに跨るように締め付け対象部品と締め付け部材とに貼着され、緩み検知用配線の導通状態を検出することで締め付け部材の緩みを検知する緩み検知ラベルにおいて、締め付け部材の緩みが生じた場合に締め付け対象部品や締め付け部材から剥離してしまうことを抑制し、緩み検知用配線を断線しやすくすることができる緩み検知ラベルを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材の緩みを検知する緩み検知ラベルであって、一方の面に接着層が積層されるとともに他方の面に保護層が積層されて構成され、前記接着層によって前記締め付け対象部品に貼着される第1の領域と、前記接着層によって前記締め付け部材に貼着される第2の領域とを具備するベース基材と、前記ベース基材の前記第1の領域と第2の領域とのいずれか一方に形成された通信用アンテナと、前記ベース基材の前記第1の領域と前記第2の領域とに跨って形成された緩み検知用配線と、前記ベース基材の前記第1の領域と前記第2の領域とのうち前記通信用アンテナが形成された領域に前記通信用アンテナ及び緩み検知用配線と接続されて配置され、前記緩み検知用配線の導通状態を検出し、その検出結果を前記通信用アンテナを介して非接触送信する検出手段とを有し、前記ベース基材及び前記保護層は、前記第1の領域及び前記第2の領域のうち少なくともこれらの境界部分となる領域または該境界部分に隣接する領域に、当該領域の前記第1の領域と前記第2の領域との連接方向に直交する方向における端辺から前記連接方向に直交する方向に延びた第1の切り込み線が前記緩み検知用配線を避けて設けられ、前記保護層は、前記緩み検知用配線に対向する領域に、前記連接方向に交差する方向に延びた第2の切り込み線が設けられている、緩み検知ラベル。

請求項2

請求項1に記載の緩み検知ラベルにおいて、前記第2の切り込み線は、前記第1の切り込み線に繋がり、前記連接方向に直交する方向に延びている、緩み検知ラベル。

請求項3

請求項1または請求項2に記載の緩み検知ラベルにおいて、前記緩み検知用配線は、前記ベース基材の前記保護層との積層面とは反対側の面に形成されている、緩み検知ラベル。

技術分野

0001

本発明は、締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材の緩みを検知する緩み検知ラベルに関する。

背景技術

0002

一般に、鉄道等の車両においては、走行中にボルト外れた場合に大きな事故発展する可能性が高い。そのため、従来より、打音検査チェックマークによる目視検査熟練作業者が定期的に行うことで、ボルトに緩みが生じていないかを検査している。ところが、このような検査では、作業者熟練度人手不足等の人的要因による点検ミスが発生する虞がある。そこで、センサを用いることでボルトの緩みを検査することが考えられるが、大掛かりな装置や、専用のボルトや座金治具等が必要となってしまう。

0003

そこで、ボルトのキャップ部分ICタグを取り付けるとともに、ボルトが締め付けられる部材に固定されたリングに、その一部に開口部を有する金属等からなる導体片を取り付け、ボルトに緩みが生じていない場合は、ICタグが開口部に対向することでICタグに対する読み取りを可能とし、ボルトに緩みが生じた場合は、ボルトが回転することでICタグが開口部に対向しなくなってICタグに対する読み取りを不可能とし、それにより、ボルトの緩みを検知する技術が、特許文献1に開示されている。この技術を用いることで、大掛かりな装置や、専用のボルトや座金、治具等を必要とすることなく、ボルトの緩みを検知することができるようになる。

0004

ところが、特許文献1に開示された技術においては、ボルトの緩みが小さいと、ICタグの一部が導体片の開口部に対向し続け、ICタグに対する読み取りが可能な状態のままとなる場合があり、その場合、ボルトが緩んでいないと判断されてしまうことになる。

0005

ここで、一対のフィルム間検出線が配置されてなる線状検出具を用い、この検出線の導通状態を検出することで被検出物の亀裂の有無を検出する技術が、例えば、特許文献2に開示されている。この技術においては、線状検出具が被検出物に貼着された状態で亀裂が生じると、フィルム破断することで検出線が断線し、この検出線の導通状態を検出することで、被検出物の亀裂の有無を検出することができる。

0006

そこで、上記のような検出具を、ラベルとして検出線がボルトと台座とに跨るように貼着すれば、ボルトに緩みが生じた場合に検出具が破断することで検出線が断線し、この検出線の導通状態を検出することで、ボルトの緩みが小さな場合でもその緩みを検知することができる。

先行技術

0007

特許第5324325号公報
特許第3940740号公報

発明が解決しようとする課題

0008

上述したように、ボルトの緩みを検知するためのラベルをボルトと台座とに跨って貼着する場合、特に、ボルトが小さなものにおいては、ボルトの貼着面積が狭いことで、ボルトに緩みが生じた場合、ラベル基材が破断せずにボルトから剥離してしまうという問題点がある。また、ボルトが緩んで回転した場合、ラベルのボルトの側面に貼着された部分には、ボルトの回転に伴ってボルトから剥離しようとする力が働き、それによっても、ボルトに緩みが生じた場合、ラベル基材が破断せずにボルトから剥離してしまうことになる。特に、上述したように車両に貼着されるラベル等においては、屋外にて厳しい環境下で使用されることが想定されるため、ラベル基材としてある程度しっかりしたものを使用する必要があり、その場合、さらにラベル基材が破断しにくくなり、ボルトから剥離しやすくなってしまう。

0009

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、緩み検知用配線が締め付け対象部品とこれに締め付けられた締め付け部材とに跨るように締め付け対象部品と締め付け部材とに貼着され、緩み検知用配線の導通状態を検出することで締め付け部材の緩みを検知する緩み検知ラベルにおいて、締め付け部材の緩みが生じた場合に締め付け対象部品や締め付け部材から剥離してしまうことを抑制し、緩み検知用配線を断線しやすくすることができる緩み検知ラベルを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上記目的を達成するために本発明は、
締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材の緩みを検知する緩み検知ラベルであって、
一方の面に接着層が積層されるとともに他方の面に保護層が積層されて構成され、前記接着層によって前記締め付け対象部品に貼着される第1の領域と、前記接着層によって前記締め付け部材に貼着される第2の領域とを具備するベース基材と、
前記ベース基材の前記第1の領域と第2の領域とのいずれか一方に形成された通信用アンテナと、
前記ベース基材の前記第1の領域と前記第2の領域とに跨って形成された緩み検知用配線と、
前記ベース基材の前記第1の領域と前記第2の領域とのうち前記通信用アンテナが形成された領域に前記通信用アンテナ及び緩み検知用配線と接続されて配置され、前記緩み検知用配線の導通状態を検出し、その検出結果を前記通信用アンテナを介して非接触送信する検出手段とを有し、
前記ベース基材及び前記保護層は、前記第1の領域及び前記第2の領域のうち少なくともこれらの境界部分となる領域または該境界部分に隣接する領域に、当該領域の前記第1の領域と前記第2の領域との連接方向に直交する方向における端辺から前記連接方向に直交する方向に延びた第1の切り込み線が前記緩み検知用配線を避けて設けられ、
前記保護層は、前記緩み検知用配線に対向する領域に、前記連接方向に交差する方向に延びた第2の切り込み線が設けられている。

0011

上記のように構成された本発明においては、締め付け部材が締め付け対象部品に締め付けられた状態で、ベース基材の第1の領域が締め付け対象部品に貼着されるとともに、ベース基材の第2の領域が締め付け部材に貼着され、その後、締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材に緩みが発生すると、第1の領域と第2の領域との間にてベース基材に歪みが生じる。この際、ベース基材及び保護層には、第1の領域と第2の領域との境界部分近傍に破断しようとする力が働くとともに、締め付け部材から剥離しようとする力が働くが、ベース基材及び保護層には、第1の領域及び第2の領域のうち少なくともこれらの境界部分となる領域または境界部分に隣接する領域に、これらの領域の第1の領域と第2の領域との連接方向に直交する方向における端辺から連接方向に直交する方向に延びた第1の切り込み線が緩み検知用配線を避けて設けられているとともに、保護層には、緩み検知用配線に対向する領域に、第1の領域と第2の領域との連接方向に交差する方向に延びた第2の切り込み線が設けられているため、緩み検知ラベルが、第1の切り込み線をきっかけとして破断しはじめ、その後、第2の切り込み線によって容易に破断することになる。それにより、締め付け部材の緩みが生じた場合に締め付け対象部品や締め付け部材から剥離してしまうことが抑制され、緩み検知用配線が断線しやすくなる。そして、検出手段によって緩み検知用配線の導通状態が検出され、その検出結果が通信用アンテナを介して非接触送信されることで、締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材に緩みが発生していることが検知されることになる。なお、第1の切り込み線は緩み検知用配線を避けるように設けられ、第2の切り込み線は保護層のみに設けられているため、ベース基材及び保護層が破断しない状態においては、第1及び第2の切り込み線によって緩み検知配線が断線していない状態を維持することができる。

0012

また、第2の切り込み線が、第1の切り込み線に繋がり、第1の領域と第2の領域との連接方向に直交する方向に延びていれば、第1の切り込み線をきっかけとして第2の切り込み線が破断していくことで、緩み検知用配線がさらに断線しやすくなる。

0013

また、緩み検知用配線が、ベース基材の保護層との積層面とは反対側の面に形成されていれば、第2の切り込み線を形成する際に緩み検知用配線が断線してしまうことを回避できる。

発明の効果

0014

本発明によれば、ベース基材及び保護層の、締め付け対象部品に貼着される第1の領域及び締め付け部材に貼着される第2の領域のうち少なくともこれらの境界部分となる領域または境界部分に隣接する領域に、これらの領域の第1の領域と第2の領域との連接方向に直交する方向における端辺から連接方向に直交する方向に延びた第1の切り込み線が緩み検知用配線を避けて設けられているとともに、保護層には、緩み検知用配線に対向する領域に、第1の領域と第2の領域との連接方向に交差する方向に延びた第2の切り込み線が設けられているため、緩み検知ラベルが、第1の切り込み線をきっかけとして破断しはじめ、その後、第2の切り込み線によって容易に破断し、それにより、緩み検知用配線が締め付け対象部品とこれに締め付けられた締め付け部材とに跨るように締め付け対象部品と締め付け部材とに貼着され、緩み検知用配線の導通状態を検出することで締め付け部材の緩みを検知する構成において、締め付け部材の緩みが生じた場合に締め付け対象部品や締め付け部材から剥離してしまうことを抑制し、緩み検知用配線を断線しやすくすることができる。

0015

また、第2の切り込み線が、第1の切り込み線に繋がり、第1の領域と第2の領域との連接方向に直交する方向に延びているものにおいては、第1の切り込み線をきっかけとして第2の切り込み線が破断していくことで、緩み検知用配線をさらに断線しやすくすることができる。

0016

また、緩み検知用配線が、ベース基材の保護層との積層面とは反対側の面に形成されているものにおいては、第2の切り込み線を形成する際に緩み検知用配線が断線してしまうことを回避できる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の緩み検知ラベルの実施の一形態を示す図であり、(a)は表面方向から見た構成図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図、(d)は(a)に示したC−C’断面図である。
図1に示した緩み検知ラベルが貼着される被着体の一例を示す図であり、(a)は上面図、(b)は(a)に示す矢印A方向から見た側面図である。
図1に示した緩み検知ラベルが図2に示した被着体に貼着された状態の一例を示す図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図である。
図1に示した緩み検知ラベルが図3に示したようにボルトと土台とに跨って貼着された状態においてボルトに緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA方向から見た構成図である。
図1に示した緩み検知タグにおいて図4に示したようにボルトのヘッド部の側面に貼着された貼着領域と土台に貼着された貼着領域との間に歪みが生じた場合の作用を説明するための図である。
図1に示した緩み検知ラベルを用いて土台に対するボルトの緩みを検知するためのシステムの一例を示す図である。
図6に示したシステムにおいて図1に示した緩み検知ラベルを用いて土台に対するボルトの緩みを検知する方法を説明するためのフローチャートである。
図1に示した緩み検知ラベルが図2に示した被着体に貼着された状態の他の例を示す図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図である。
図1に示した緩み検知ラベルが図8に示したようにボルトと土台とに跨って貼着された状態においてボルトに緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA方向から見た構成図である。
本発明の緩み検知ラベルの他の実施の形態を示す図であり、(a)は表面方向から見た構成図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図、(d)は(a)に示したC−C’断面図である。
本発明の緩み検知ラベルの他の実施の形態を示す図であり、(a)は表面方向から見た構成図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図、(d)は(a)に示したC−C’断面図である。

実施例

0018

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

0019

図1は、本発明の緩み検知ラベルの実施の一形態を示す図であり、(a)は表面方向から見た構成図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図、(d)は(a)に示したC−C’断面図である。

0020

本形態は図1に示すように、フィルム基板10の一方の面に、スペーサ30と粘着層50とがこの順で積層され、フィルム基板10の他方の面に、粘着層40を介して保護フィルム20が積層されてラベル形態となった緩み検知ラベル1である。

0021

フィルム基板10は、本願発明におけるベース基材となるものであって、例えば、PETフィルムからなる。フィルム基板10は、正六角形の形状を具備する貼着領域10aと、貼着領域10aの一辺連接した貼着領域10bと、貼着領域10bの貼着領域10aとは反対側に連接した貼着領域10cとからなる。

0022

フィルム基板10のスペーサ30との積層面には、2つのアンテナ12及び緩み検知用配線13が形成されているとともに、ICチップ11が搭載されている。

0023

2つのアンテナ12はそれぞれ、フィルム基板10のスペーサ30との積層面のうち貼着領域10aに、貼着領域10aの端辺に沿って円弧を描くように、例えば、銅箔によって形成されている。

0024

緩み検知用配線13は、フィルム基板10のスペーサ30との積層面に、例えば、銅箔によって形成されている。緩み検知用配線13は、貼着領域10aに一端部を有し、そこから貼着領域10b及び貼着領域10cに延びて貼着領域10cにて折り返してきて貼着領域10aに他端部を有するループ状となっている。これにより、緩み検知用配線13は、貼着領域10aと貼着領域10b,10cとに跨って形成されている。

0025

ICチップ11は、2つのアンテナ端子(不図示)と、2つの緩み検知用端子(不図示)とが設けられており、これらアンテナ端子及び緩み検知用端子が設けられた面が搭載面となって、フィルム基板10のスペーサ30との積層面のうち貼着領域10aに搭載されている。ICチップ11のアンテナ端子はそれぞれ、アンテナ12の一端に接続されており、ICチップ11の緩み検知端子は、緩み検知用配線13のループ状の両端部にそれぞれ接続されている。ICチップ11は、アンテナ12を介した非接触通信によって得た電力による電流を緩み検知用配線13に流すことで緩み検知用配線13の抵抗値を検出し、その抵抗値に基づいて緩み検知用配線13の導通状態を検出し、その検出結果をデジタル情報に変換してアンテナ12を介して非接触送信する。

0026

保護フィルム20は、本願発明における保護層となるものであって、例えば、フィルム基板10と同一の材料からなり、フィルム基板10のアンテナ12及び緩み検知用配線13が形成された面とは反対側の面の全面に、粘着層40によって積層されている。

0027

スペーサ30は、フィルム基板10のアンテナ12及び緩み検知用配線13が積層された面のうち貼着領域10aに、ICチップ11、アンテナ12及び緩み検知用配線13を覆って積層されている。スペーサ30は、非金属からなり、例えば、発泡性アクリル樹脂等のように柔らかい材料から構成されている。

0028

粘着層50は、本願発明における接着層となるものであって、フィルム基板10のスペーサ30が積層された面の全面に、スペーサ30を覆って粘着剤を塗布することで積層されている。

0029

このように積層されたフィルム基板10、保護フィルム20及び粘着層40,50には、貼着領域10b,10cのそれぞれと、貼着領域10bと貼着領域10cとの境界部分となる領域に、表裏貫通した第1の切り込み線となる複数本スリット14が互いに並行して形成されている。複数本のスリット14は、貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向における両端辺から互いの連接方向に直交する方向に、緩み検知用配線13に隣接する領域まで互いに並行して延びている。これにより、スリット14は、貼着領域10b,10cの両端辺から互いの連接方向に直交する方向に延びて緩み検知用配線13を避けて設けられていることになる。また、貼着領域10b,10cのそれぞれと、貼着領域10bと貼着領域10cとの境界部分となる領域には、保護シート20及び粘着層40のみを表裏貫通した第2の切り込み線となる複数本のハーフスリット15が互いに並行して形成されている。ハーフスリット15は、緩み検知用配線13に対向する領域において、スリット14に繋がり、貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びて設けられている。

0030

以下に、上記のように構成された緩み検知ラベル1の利用方法及びその際の作用について説明する。

0031

図2は、図1に示した緩み検知ラベル1が貼着される被着体の一例を示す図であり、(a)は上面図、(b)は(a)に示す矢印A方向から見た側面図である。

0032

図1に示した緩み検知ラベル1は、例えば、図2に示すように、締め付け対象部品となる金属製の土台3と、この土台3に締め付けられる締め付け部材となる金属製のボルト2とからなる被着体に貼着されて使用される。この被着体は、正六角形からなるヘッド部2aとヘッド部2aの一方の面から伸びたねじ部2bとから構成されるボルト2が、土台3に形成されたねじ孔3aにねじ部2bがねじ込まれることで、ボルト2が土台3に締め付けられることになる。その際、外部から加わる振動等によってボルト2が緩む可能性があり、その緩みを検知するために図1に示した緩み検知ラベル1が利用されることになる。

0033

図3は、図1に示した緩み検知ラベル1が図2に示した被着体に貼着された状態の一例を示す図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図である。なお、図3(b),(c)においては、説明がわかりにくくならないように、ICチップ11、アンテナ12、緩み検知用配線13及びスペーサ30についての図示は省略してある。

0034

図1に示した緩み検知ラベル1を図2に示した被着体に貼着してボルト2の緩み検知に利用する場合は、図3に示すように、ボルト2のヘッド部2aの上面にてヘッド部2aの正六角形と貼着領域10aの正六角形とが重なるとともに、ヘッド部2aの側面に貼着領域10bが対向し、土台3に貼着領域10cが対向するように、緩み検知ラベル1を粘着層50によってボルト2と土台3とに跨って貼着する。すなわち、本例においては、貼着領域10a,10bが第2の領域となり、貼着領域10cが第1の領域となって、緩み検知ラベル1がボルト2と土台3とに跨って貼着されることになる。この際、貼着領域10b,10cのそれぞれに、貼着領域10b,10cの連接方向に直交する方向に延びた複数本のスリット14が形成されていることで、ボルト2と土台3との境界部分において緩み検知ラベル1が折り曲げやすくなっており、それにより、ボルト2と土台3に対する緩み検知ラベル1の貼り付けの施工性が向上する。

0035

また、緩み検知ラベル1の2つのアンテナ12がそれぞれ、フィルム基板10の貼着領域10aに、貼着領域10aの正六角形の端辺に沿って円弧を描くように形成されていることにより、ボルト2のヘッド部2aの正六角形の内接円に沿う円弧状のものとなる。それにより、緩み検知ラベル1がボルト2と土台3とに跨って貼着された際、アンテナ12がボルト2のヘッド部2aからはみ出ることなく、アンテナ12の長さを確保することができ、より長い通信距離を確保することができる。

0036

このようにしてボルト2と土台3とに跨って貼着された緩み検知ラベル1においては、緩み検知用配線13が、ループ状に形成されていることで導通状態となっている。

0037

図4は、図1に示した緩み検知ラベル1が図3に示したようにボルト2と土台3とに跨って貼着された状態においてボルト2に緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA方向から見た構成図である。なお、図4(b)においては、説明がわかりにくくならないように、ICチップ11、アンテナ12及びスペーサ30についての図示は省略してある。

0038

図1に示した緩み検知ラベル1が図3に示すようにボルト2と土台3とに跨って貼着された状態において、外部から加わる振動等によってボルト2が図4(a)に示すように反時計回りに回転して土台3に対して緩みが生じると、図4(b)に示すように、ボルト2のヘッド部2aの側面に貼着された貼着領域10bと土台3に貼着された貼着領域10cとの間に歪みが生じる。

0039

図5は、図1に示した緩み検知タグ1において図4に示したようにボルト2のヘッド部2aの側面に貼着された貼着領域10bと土台3に貼着された貼着領域10cとの間に歪みが生じた場合の作用を説明するための図である。

0040

上述したように、ボルト2のヘッド部2aの側面に貼着された貼着領域10bと土台3に貼着された貼着領域10cとの間に歪みが生じた場合、その歪みによって、貼着領域10bと貼着領域10cとの境界部分近傍に破断しようとする力が働くとともに、特に、ボルト2のヘッド部2aの側面に貼着された貼着領域10bがヘッド部2aの側面から剥離しようとする力が働く。その際、貼着領域10b,10cのそれぞれには、フィルム基板10、保護フィルム20及び粘着層40,50の表裏を貫通し、貼着領域10b,10cの端辺から貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びた複数本のスリット14が設けられているとともに、スリット14に繋がって貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びた複数本のハーフスリット15が、保護フィルム20及び粘着層40の表裏を貫通して設けられていることにより、図5に示すように、緩み検知ラベル1が、スリット14をきっかけとしてハーフスリット15が破断していくことで容易に破断し、それに伴って緩み検知用配線13が断線して非導通状態となる。そして、この緩み検知用配線13の非導通状態を検出することで、土台3に締め付けられたボルト2に緩みが生じた旨が検知されることになる。この際、ハーフスリット15が、緩み検知用配線13に対向する領域において、保護フィルム20及び粘着層40のみの表裏を貫通して設けられているため、緩み検知ラベル1が破断しない状態においては、スリット14及びハーフスリット15によって緩み検知配線13が断線していない状態を維持することができる。

0041

このように、土台3に締め付けられたボルト2に緩みが生じた場合に緩み検知ラベル1が破断することを利用して、ボルト2に緩みが発生していることを検知することにより、土台3に締め付けられたボルト2の緩みが小さな場合であってもその緩みを検知することができる。

0042

以下に、上述した作用を利用して土台3に対するボルト2の緩みを検知する具体的な方法について説明する。

0043

図6は、図1に示した緩み検知ラベル1を用いて土台3に対するボルト2の緩みを検知するためのシステムの一例を示す図である。

0044

図1に示した緩み検知ラベル1を用いて土台3に対するボルト2の緩みを検知するためのシステムとしては、図6に示すように、緩み検知ラベル1に対して非接触通信が可能な読取手段となるリーダライタ5と、リーダライタ5と有線または無線を介して接続された処理手段となる管理用パソコン6とを有するシステムが考えられる。なお、読取手段のみならず処理手段が内蔵されたハンディターミナルをリーダライタとして用いることも考えられ、その場合、管理用パソコンが不要となる。

0045

図7は、図6に示したシステムにおいて図1に示した緩み検知ラベル1を用いて土台3に対するボルト2の緩みを検知する方法を説明するためのフローチャートである。

0046

図1に示した緩み検知ラベル1においては、リーダライタ5が緩み検知ラベル1に近接され、リーダライタ5にて緩み検知ラベル1が検出されると(ステップ1)、まず、リーダライタ5から、緩み検知ラベル1に電力が供給されるとともに、緩み検知用配線13の導通状態の検出及びその検出結果の送信をする旨の命令が緩み検知ラベル1に対して送信される(ステップ2)。この際、フィルム基板10の貼着領域10aのボルト2との貼着面に、非金属からなるスペーサ30が積層されているため、緩み検知ラベル1が金属からなるボルト2に貼着された場合でも、金属による影響を大きく受けることなくリーダライタ5にて緩み検知ラベル1との間にて非接触通信を行うことができる。

0047

リーダライタ5から供給された電力が緩み検知ラベル1にて得られるとともに、リーダライタ5から送信された命令が緩み検知ラベル1のアンテナ12を介してICチップ11にて受信されると(ステップ3)、リーダライタ5から供給された電力によって緩み検知用配線13に電流が供給される。

0048

ICチップ11においては、供給された電流を用いて緩み検知用配線13の抵抗値が検出されることで、緩み検知用配線13の導通状態が検出されることになる(ステップ4)。ここで、緩み検知ラベル1がボルト2に貼着され、図3に示したようにボルト2が緩んでいない場合は、緩み検知用配線13が導通状態となっているため、ICチップ11においては緩み検知用配線13自体の抵抗値が検出されることになる。

0049

ICチップ11においては、検出された抵抗値が緩み検知用配線13自体の抵抗値である場合は、緩み検知用配線13が導通状態にあると判断され、その判断結果が緩み検知用配線13の導通状態の検出結果としてデジタル情報に変換されてアンテナ12を介してリーダライタ5に非接触送信される(ステップ5)。なお、緩み検知用配線13が非導通状態となっている場合にICチップ11にて検出される抵抗値が、後述するようにほぼ無限大となることから、ICチップ11において、緩み検知用配線13が導通状態にあると判断するための抵抗値として、緩み検知用配線13自体の抵抗値ではなく、一定の閾値以下のものを用いてもよい。

0050

一方、緩み検知ラベル1がボルト2に貼着され、図4に示したようにボルト2に緩みが生じることにより図5に示したように緩み検知ラベル1が破断して緩み検知用配線13が断線している場合は、緩み検知用配線13が非導通状態となっている。その状態においては、リーダライタ5から供給された電力によって緩み検知用配線13に電流が供給されても、緩み検知用配線13が非導通状態となっていることから緩み検知用配線13には電流が流れず、それにより、ICチップ11において検出される抵抗値は、ほぼ無限大となる。

0051

ICチップ11においては、検出された抵抗値がほぼ無限大である場合は、緩み検知用配線13が非導通状態になっていると判断され、その判断結果が緩み検知用配線13の導通状態の検出結果としてデジタル情報に変換されてアンテナ12を介してリーダライタ5に非接触送信される。なお、緩み検知用配線13が非導通状態である場合にICチップ11にて検出される抵抗値がほぼ無限大となることから、ICチップ11において、緩み検知用配線13が非導通状態であると判断するための抵抗値としてほぼ無限大ではなく、緩み検知用配線13自体の抵抗値よりも大きな一定の閾値以上のものを用いてもよい。

0052

このように、リーダライタ5においては、緩み検知ラベル1にて検出された緩み検知用配線13の導通状態を、アンテナ12を介して非接触送信させることになる。

0053

上記のようにして緩み検知ラベル1からリーダライタ5に非接触送信された検出結果がリーダライタ5にて受信されると(ステップ6)、リーダライタ5にて受信された検出結果は管理用パソコン6に転送される(ステップ7)。

0054

リーダライタ5から転送されてきた検出結果が管理用パソコン6にて受信されると(ステップ8)、管理用パソコン6において、緩み検知ラベル1からリーダライタ5に非接触送信され、管理用パソコン6に転送されてきた検出結果に基づいて、ボルト2に緩みが生じているかが判断されることになる(ステップ9)。具体的には、リーダライタ5から管理用パソコン6に転送されてきた検出結果において、緩み検知用配線13が導通状態である場合はボルト2に緩みが生じていないと判断され、緩み検知用配線13が非導通状態である場合はボルト2に緩みが生じていると判断されることになる。

0055

このように構成された緩み検知ラベル1は、例えば、鉄道車両台車等において、台車を固定するボルトの緩み検知に用いることができる。その場合、スペーサ30が発泡性アクリル樹脂等のように柔らかい材料から構成されていれば、鉄道車両が走行中に緩み検知ラベル1が風で飛ばされたり振動で脱落したりした場合でも、緩み検知ラベル1が人体等に当たることによる被害を小さくすることができる。

0056

図8は、図1に示した緩み検知ラベル1が図2に示した被着体に貼着された状態の他の例を示す図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図である。なお、図8(b),(c)においては、説明がわかりにくくならないように、ICチップ11、アンテナ12、緩み検知用配線13及びスペーサ30についての図示は省略してある。

0057

図1に示した緩み検知ラベル1を図2に示した被着体に貼着してボルト2の緩み検知に利用する場合は、図8に示すように、ボルト2のヘッド部2aの側面に貼着領域10cが対向するとともに、土台3に貼着領域10a,10bが対向するように、緩み検知ラベル1を粘着層50によってボルト2と土台3とに跨って貼着してもよい。すなわち、本例においては、貼着領域10a,10bが第1の領域となり、貼着領域10cが第2の領域となって、緩み検知ラベル1がボルト2と土台3とに跨って貼着されることになる。この際、貼着領域10b,10cのそれぞれに、貼着領域10b,10cの連接方向に直交する方向に延びた複数本のスリット14が形成されていることで、ボルト2と土台3との境界部分において緩み検知ラベル1が折り曲げやすくなっており、それにより、ボルト2と土台3に対する緩み検知ラベル1の貼り付けの施工性が向上する。

0058

このようにしてボルト2と土台3とに跨って貼着された緩み検知ラベル1においては、緩み検知用配線13が、ループ状に形成されていることで導通状態となっている。

0059

図9は、図1に示した緩み検知ラベル1が図8に示したようにボルト2と土台3とに跨って貼着された状態においてボルト2に緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、(a)は上面から見た構成図、(b)は(a)に示すA方向から見た構成図である。なお、図4(b)においては、説明がわかりにくくならないように、ICチップ11、アンテナ12及びスペーサ30についての図示は省略してある。

0060

図1に示した緩み検知ラベル1が図8に示すようにボルト2と土台3とに跨って貼着された状態において、外部から加わる振動等によってボルト2が図9(a)に示すように反時計回りに回転して土台3に対して緩みが生じると、図9(b)に示すように、ボルト2のヘッド部2aの側面に貼着された貼着領域10cと土台3に貼着された貼着領域10bとの間に歪みが生じる。

0061

図1に示した緩み検知ラベル1が図8に示すようにボルト2と土台3とに跨って貼着された状態においても、ボルト2のヘッド部2aの側面に貼着された貼着領域10cと土台3に貼着された貼着領域10bとの間に歪みが生じると、上述したものと同様に、貼着領域10bと貼着領域10cとの境界部分近傍に破断しようとする力が働くとともに、特に、ボルト2のヘッド部2aの側面に貼着された貼着領域10cがヘッド部2aの側面から剥離しようとする力が働く。その際、貼着領域10b,10cのそれぞれには、フィルム基板10、保護フィルム20及び粘着層40,50の表裏を貫通し、貼着領域10b,10cの端辺から貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びた複数本のスリット14が設けられているとともに、スリット14に繋がって貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びた複数本のハーフスリット15が、保護フィルム20及び粘着層40の表裏を貫通して設けられていることにより、緩み検知ラベル1が、スリット14をきっかけとしてハーフスリット15が破断していくことで容易に破断し、それに伴って緩み検知用配線13が断線して非導通状態となる。そして、この緩み検知用配線13の非導通状態を検出することで、土台3に締め付けられたボルト2に緩みが生じた旨が検知されることになる。この際、ハーフスリット15が、緩み検知用配線13に対向する領域において、保護フィルム20及び粘着層40のみの表裏を貫通して設けられているため、緩み検知ラベル1が破断しない状態においては、スリット14及びハーフスリット15によって緩み検知配線13が断線していない状態を維持することができる。

0062

このように、土台3に締め付けられたボルト2に緩みが生じた場合に緩み検知ラベル1が破断することを利用して、ボルト2に緩みが発生していることを検知することにより、土台3に締め付けられたボルト2の緩みが小さな場合であってもその緩みを検知することができる。

0063

(他の実施の形態)
図10は、本発明の緩み検知ラベルの他の実施の形態を示す図であり、(a)は表面方向から見た構成図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図、(d)は(a)に示したC−C’断面図である。

0064

本形態は図10に示すように、図1に示したものに対して、保護フィルム20及び粘着層40のみを表裏貫通したハーフスリット115が、緩み検知用配線13に対向する領域に貼着領域10b,10cの互いの連接方向に直交する方向に延びて形成されているものの、スリット14とは繋がっておらず、スリット14とハーフスリット115とが互い違いとなっている点が異なる緩み検知ラベル101である。

0065

上記のように構成された緩み検知ラベル101においても、図1に示したものと同様にして図2に示したボルト2と土台3とに跨って貼着された状態において土台3に対してボルト2の緩みが生じることで、貼着領域10bと貼着領域10cとの間に歪みが生じた場合、緩み検知ラベル101が、スリット14がきっかけとなって破断しはじめ、その後、ハーフスリット115によって容易に破断し、それに伴って緩み検知用配線13が断線して非導通状態となる。

0066

図11は、本発明の緩み検知ラベルの他の実施の形態を示す図であり、(a)は表面方向から見た構成図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したB−B’断面図、(d)は(a)に示したC−C’断面図である。

0067

本形態は図11に示すように、図1に示したものに対して、保護フィルム20及び粘着層40のみを表裏貫通したハーフスリット215が、スリット14とは繋がっておらず、スリット14が延びる方向に対して斜めの方向に延びて形成されている点が異なる緩み検知ラベル201である。

0068

上記のように構成された緩み検知ラベル201においても、図1に示したものと同様にして図2に示したボルト2と土台3とに跨って貼着された状態において土台3に対してボルト2の緩みが生じることで、貼着領域10bと貼着領域10cとの間に歪みが生じた場合、緩み検知ラベル101が、スリット14がきっかけとなって破断しはじめ、その後、ハーフスリット215によって容易に破断し、それに伴って緩み検知用配線13が断線して非導通状態となる。

0069

なお、上述した実施の形態においては、フィルム基板10のスペーサ30との積層面に、アンテナ12及び緩み検知用配線13が形成されているとともにICチップ11が搭載されているが、フィルム基板10のスペーサ30との積層面とは反対側の面に、アンテナ12及び緩み検知用配線13が形成されているとともにICチップ11が搭載されていてもよい。ただし、フィルム基板10のスペーサ30との積層面に緩み検知用配線13が形成されていれば、保護フィルム20及び粘着層40の緩み検知用配線13に対向する領域にハーフスリット15,115,215を形成する際に、緩み検知用配線13が断線してしまうことを回避できる。

0070

また、上述した実施の形態においては、貼着領域10b,10cのそれぞれと、貼着領域10bと貼着領域10cとの境界部分となる領域とに、フィルム基板10、保護フィルム20及び粘着層40,50の表裏貫通した複数本のスリット14が互いに並行して形成されているが、スリット14は、貼着領域10bと貼着領域10cとのうち少なくともこれらの境界部分となる領域または境界部分に隣接する領域に形成されていればよい。

0071

1,101,201 緩み検知ラベル
2ボルト
2aヘッド部
2bねじ部
3土台
3a ねじ孔
5リーダライタ
6管理用パソコン
10フィルム基板
10a〜10c 貼着領域
11ICチップ
12アンテナ
13 緩み検知用配線
14スリット
15,115,215ハーフスリット
20保護フィルム
30スペーサ
40,50 粘着層

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