JP7442360B2

JP7442360B2 - 検知部材セット

Info

Publication number: JP7442360B2
Application number: JP2020054295A
Authority: JP
Inventors: 大輔都成; 諒松保; 格宮本; 武宏西村; 與志佐藤
Original assignee: Kawasaki Railcar Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawasaki Railcar Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2024-03-04
Anticipated expiration: 2040-03-25
Also published as: JP2021157264A

Description

本発明は、被検知体の状態を検知して非接触送信する検知部材セットに関する。

近年、被着体となる構造物の亀裂を検知するために、非接触通信が可能なＲＦＩＤラベルが利用されている。このようなＲＦＩＤラベルにおいては、被着体に貼着された状態で被着体に亀裂が生じた場合にアンテナや配線が断線することになることを利用して、アンテナや配線の導通状態に基づいて、被着体に亀裂が生じているかどうかが判断されている。特許文献１には、周波数が互いに異なる２つのアンテナを用い、被着体に亀裂が生じた場合に一方のアンテナが断線することを利用してその周波数の変化を検出することで被着体に亀裂が生じているかどうかを検知する構成が開示されている。

特許第４８１２０９５号公報

しかしながら、上述したようにアンテナや配線の導通状態を非接触通信するためには、通信用アンテナとそれに接続されたＩＣチップとからなる非接触通信手段を有する構成となるため、亀裂の検知箇所の近傍に非接触通信手段を設置するのに十分なスペースが必要であり、亀裂の検知箇所の近傍に障害物が存在する場合、ラベル自体を貼着することができない。また、亀裂の検知箇所の近傍に、金属体等のように、非接触通信を妨害する障害物がある場合、アンテナや配線の導通状態を正確に非接触通信することができず、被着体に亀裂が生じたことを正確に検知することができなくなってしまう。

上述したようにラベルの貼着箇所に制約が生じる場合、亀裂を検知するためのラベルと、検知結果を非接触送信するラベルとを別体とすることで、上述したような問題を解決することが考えられるが、ラベルを別体とした場合、別体となったラベルどうしを貼着してこれらを電気的に接合する必要がある。そのような場合、特に、上記のような障害物の存在によって作業箇所が狭いと、ラベルどうしを貼着する際のラベルの貼着箇所への手や器具等のアプローチ方向が制限され、ラベルどうしを貼着しにくくなってしまい、ラベルどうしを貼着した後、貼着位置を微修正したい事象が生じやすい。

このような問題点は、亀裂箇所にラベルを貼着して亀裂を検知するものに限らず、被検知体の状態を検知するための部材と、その検知結果を非接触送信するための部材とを貼着して電気的に接合する検知部材セットにおいては、同様に生じるものである。

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、被検知体の状態を検知するための部材と、その検知結果を非接触送信するための部材とを貼着して電気的に接合する検知部材セットにおいて、これらの部材の貼着位置の微調整を容易にすることができる検知部材セットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
被検知体に取り付けられ、当該被検知体の状態を検知するための第１の部材と、
前記第１の部材と電気的に接合され、前記第１の部材にて検知された被検知体の状態を非接触送信する第２の部材とを有し、
前記第１の部材は、
両端が開放された金属配線層と、
前記金属配線層の少なくとも両端に積層された導電性接着層とを有し、
前記第２の部材は、
ベース基材と、
前記ベース基材に形成された通信用アンテナ及び２本の補助配線と、
前記ベース基材に前記通信用アンテナ及び補助配線と接続されて配置され、前記金属配線層の導通状態を前記補助配線を介して検出し、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２本の補助配線のそれぞれは、前記検出手段と接続された端部とは反対側の端部が表出した接合部となり、
前記金属配線層の両端と、前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されることで、前記第１の部材と前記第２の部材とが電気的に接合され、
前記第２の部材はさらに、
前記接合部またはその周囲に、該接合部の少なくとも一部が露出する形状で積層され、前記導電性接着層に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成された仲介層を有し、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記金属配線層の両端と前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されていない状態において前記導電性接着層と前記仲介層とによって互いに貼着されている場合、前記仲介層が前記導電性接着層に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成されていることで互いに離隔可能となっている。

上記のように構成された本発明においては、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とが導電性接着層を介して電気的に接合されることで、被検知体の状態を検知するための第１の部材と、第１の部材にて検知された被検知体の状態を非接触送信する第２の部材とが貼着されて電気的に接合されることになるが、２本の補助配線の接合部またはその周囲に、接合部の少なくとも一部が露出する形状で積層され、導電性接着層によって貼着された後に導電性接着層から剥離可能となる仲介層が設けられているので、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを導電性接着層を介して電気的に接合するためにこれら金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを重ね合わせただけでは、第１の部材と第２の部材とは導電性接着層と仲介層とによって剥離可能に貼着された状態となっている。そのため、第１の部材と第２の部材とを剥離することでそれらの貼着位置を微調整することができる。その後、第１の部材と第２の部材との貼着部分に対してこれらの重ね合わせ方向に圧力をかけると、仲介層が、接合部の少なくとも一部が露出する形状で積層されていることで、接合部の露出した部分と導電性接着層とが貼着され、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とが導電性接着層を介して電気的に接合され、第１の部材と第２の部材とが貼着されて電気的に接合されることになる。

また、被検知体に取り付けられ、当該被検知体の状態を検知するための第１の部材と、
前記第１の部材と電気的に接合され、前記第１の部材にて検知された被検知体の状態を非接触送信する第２の部材とを有し、
前記第１の部材は、
両端が開放された金属配線層と、
前記金属配線層の少なくとも両端に積層された導電性接着層とを有し、
前記第２の部材は、
ベース基材と、
前記ベース基材に形成された通信用アンテナ及び２本の補助配線と、
前記ベース基材に前記通信用アンテナ及び補助配線と接続されて配置され、前記金属配線層の導通状態を前記補助配線を介して検出し、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２本の補助配線のそれぞれは、前記検出手段と接続された端部とは反対側の端部が表出した接合部となり、
前記金属配線層の両端と、前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されることで、前記第１の部材と前記第２の部材とが電気的に接合され、
前記第１の部材はさらに、
前記金属配線層の両端またはその周囲に、前記導電性接着層の少なくとも一部が露出する形状で積層され、前記第２の部材に対して貼着力を有さない、または、前記第２の部材に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成された仲介層を有し、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記金属配線層の両端と前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されていない状態で前記金属配線層の両端と前記２本の補助配線の前記接合部とが重ね合わされている場合、前記仲介層が、前記第２の部材に対して貼着力を有さない、または、前記第２の部材に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成されていることで互いに離隔可能となっている。

上記のように構成された本発明においては、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とが導電性接着層を介して電気的に接合されることで、被検知体の状態を検知するための第１の部材と、第１の部材にて検知された被検知体の状態を非接触送信する第２の部材とが貼着されて電気的に接合されることになるが、金属配線層の両端またはその周囲に、接合部の少なくとも一部が露出する形状で積層され、貼着力を有さない、または、第１の部材と第２の部材とを貼着した後にこれらを剥離可能とする仲介層が設けられているので、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを導電性接着層を介して電気的に接合するためにこれら金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを重ね合わせただけでは、第１の部材と第２の部材とは仲介層によって、非貼着または剥離可能に貼着された状態となっている。そのため、第１の部材と第２の部材とをずらしたり剥離したりすることでそれらの貼着位置を微調整することができる。その後、第１の部材と第２の部材との貼着部分に対してこれらの重ね合わせ方向に圧力をかけると、仲介層が、導電性接着層の少なくとも一部が露出する形状で積層されていることで、導電性接着層の露出した部分と接合部とが貼着され、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とが導電性接着層を介して電気的に接合され、第１の部材と第２の部材とが貼着されて電気的に接合されることになる。

また、仲介層が非導電性接着層であれば、第１の部材と第２の部材とが導電性接着層ではなく仲介層によって剥離可能に貼着された状態では、第１の部材と第２の部材とが電気的に接合された状態とはならず、それにより、第１の部材と第２の部材とが仲介層によって剥離可能に貼着されているにもかかわらずに導電性接着層によって貼着されたものであると判断されてしまう虞がない。そのため、使用状態において第１の部材と第２の部材とが容易に剥離してしまうことが回避される。

本発明によれば、補助配線の接合部またはその周囲に、接合部の少なくとも一部が露出する形状で積層され、導電性接着層によって貼着された後に導電性接着層から剥離可能となる仲介層が設けられているため、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを導電性接着層を介して電気的に接合するためにこれら金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを重ね合わせただけでは、第１の部材と第２の部材とは導電性接着層と仲介層とによって剥離可能に貼着された状態となり、それにより、被検知体の状態を検知するための部材と、その検知結果を非接触送信するための部材とを貼着して電気的に接合する検知部材セットにおいて、これらの部材の貼着位置の微調整を容易にすることができる。

また、金属配線層の両端またはその周囲に、導電性接着層の少なくとも一部が露出する形状で積層され、貼着力を有さない、または、第１の部材と第２の部材とを貼着した後にこれらを剥離可能とする仲介層が設けられているため、金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを導電性接着層を介して電気的に接合するためにこれら金属配線層の両端と２本の補助配線の接合部とを重ね合わせただけでは、第１の部材と第２の部材とは仲介層によって、非貼着または剥離可能に貼着された状態となり、それにより、被検知体の状態を検知するための部材と、その検知結果を非接触送信するための部材とを貼着して電気的に接合する検知部材セットにおいて、これらの部材の貼着位置の微調整を容易にすることができる。

また、仲介層が非導電性接着層であるものにおいては、第１の部材と第２の部材とが導電性接着層ではなく仲介層によって剥離可能に貼着された状態では、第１の部材と第２の部材とが電気的に接合された状態とはならず、それにより、第１の部材と第２の部材とが仲介層によって剥離可能に貼着されているにもかかわらずに導電性接着層によって貼着されたものであると判断されてしまう虞がなく、使用状態において第１の部材と第２の部材とが容易に剥離してしまうことを回避することができる。

本発明の検知部材セットの第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＲＦラベル単体の構成図、（ｄ）は検知ラベル単体の上面図である。図１に示したＲＦラベルと検知ラベルとが電気的に接合されている状態を詳細に示す接合部近傍の断面図である。図１に示した亀裂検知ラベルセットの被着体への貼着方法を説明するための側面図である。図１に示した亀裂検知ラベルセットの被着体への貼着方法を説明するための上面図である。図１に示したＲＦラベルと検知ラベルとを導電性接着層を介して電気的に接合する際の状態を示す接合部近傍の断面図である。図１に示した亀裂検知ラベルセットが図３～図５に示したように台車に貼着された状態において検知エリアに亀裂が生じた際の作用を説明するための図である。図１に示した亀裂検知ラベルセットを用いて台車に生じた亀裂を検知するためのシステムの一例を示す図である。図７に示したシステムにおいて図１に示した亀裂検知ラベルセットを用いて台車に生じた亀裂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。本発明の検知部材セットの第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＲＦラベル単体の構成図、（ｄ）は検知ラベル単体の上面図である。図９に示したＲＦラベルと検知ラベルとが電気的に接合されている状態を詳細に示す接合部近傍の断面図である。

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。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の検知部材セットの第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＲＦラベル２０単体の構成図、（ｄ）は検知ラベル１０単体の上面図である。図２は、図１に示したＲＦラベル２０と検知ラベル１０とが電気的に接合されている状態を詳細に示す接合部２５近傍の断面図である。

本形態は図１に示すように、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とが導電性接着層３０によって貼着されて構成された亀裂検知ラベルセット１である。

検知ラベル１０は、本願発明の第１の部材となるものである。検知ラベル１０は、金属配線層となるメアンダ状の配線層１１の一方の面の全面に非導電性接着層１２が積層されて構成されている。配線層１１は、銅箔等から構成され、両端が接合部１５となって接合部１５間を結ぶように一定の幅を具備してメアンダ状に延びている。配線層１１には、非導電性接着層１２も含めて表裏貫通したスリット１３ａ，１３ｂが形成されている。スリット１３ａ，１３ｂは、スリット１３ａが配線層１１の一方の側縁部を始点として延び、スリット１３ｂが配線層１１の他方の側縁部を始点として延び、それらの終点側の端部が互いに繋がらない状態で空隙１４を介して対向するように形成されている。配線層１１の接合部１５には、非導電性接着層１２が積層された面とは反対側の面に導電性接着層３０が積層されており、この導電性接着層３０によって検知ラベル１０にＲＦラベル２０が貼着されている。

ＲＦラベル２０は、本願発明の第２の部材となるものである。ＲＦラベル２０は、フィルム等から構成されたベース基材２１の一方の面に、非導電性材料からなる保護層２７及びスペーサー４０が積層されるとともに、保護層２７及びスペーサー４０を覆うように非導電性接着層２８ａが積層されて構成されている。ベース基板２１の保護層２７との積層面には、２つの通信用のアンテナ２３及び２本の補助配線２４が銅箔等によって形成されているとともに、これらアンテナ２３及び補助配線２４に接続されたＩＣチップ２２が搭載されている。

ＩＣチップ２２は、本願発明における検出手段となるものである。ＩＣチップ２２は、２つのアンテナ端子（不図示）と、２つの亀裂検知用端子（不図示）とが設けられており、これらアンテナ端子及び亀裂検知用端子が設けられた面が搭載面となって、ベース基材２１の保護層２７との積層面に搭載されている。ＩＣチップ２２のアンテナ端子はそれぞれ、アンテナ２３に接続されており、ＩＣチップ２２の亀裂検知用端子は、２本の補助配線２４のそれぞれの一方の端部に接続されている。補助配線２４は、ＩＣチップ２２と接続された端部から延び、反対側の端部が接合部２５となっている。ＩＣチップ２２は、アンテナ２３を介した非接触通信によって得た電力による電流を、補助配線２４を介して配線層１１に流すことで配線層１１及び補助配線２４の抵抗値を検出し、その抵抗値に基づいて配線層１１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２３を介して非接触送信する。ＩＣチップ２２としては、例えば、NXP社のUCODE G2iM+が挙げられる。

ベース基材２１には、保護層２７及び非導電性接着層２８ａも含めて表裏貫通したスリット２６ａ，２６ｂが、一つの端辺からこれに対向する端辺に向かって補助配線２４を避けて形成されている。

保護層２７は、フィルム等から構成され、ベース基材２１のアンテナ２３及び補助配線２４が形成された面に、補助配線２４の接合部２５が表出するように積層されている。

スペーサー４０は、本願発明における非導電性部材となるものである。スペーサー４０は、例えば、発泡性アクリル樹脂等のように柔らかい非金属の材料から構成され、保護層２７のベース基材２１との積層面とは反対側の面のうち、アンテナ２３及びＩＣチップ２２に対向する領域に積層されることで、ベース基材２１と非導電性接着層２８ａとの間に介在している。

ベース基材２１の補助配線２４が形成された面には、補助配線２４の接合部２５となる領域に仲介層となる非導電性接着層２８ｂが積層されている。非導電性接着層２８ｂは、導電性接着層３０によって貼着された後でも剥離可能となる材料から構成され、中心部に孔部を有し、その孔部から接合部２５が露出する形状で積層されている。非導電性接着層２８ｂの厚さとしては、例えば５μｍ程度が考えられるが、１～２００μｍが好ましく、１～５０μｍがより好ましい。

このように構成された検知ラベル１０とＲＦラベル２０とは、ＲＦラベル２０の補助配線２４の接合部２５が表出しているため、この接合部２５と、配線層１１の両端部となる接合部１５とが、接合部１５上に積層された導電性接着層３０によって貼着され、それにより、補助配線２４と配線層１１とが電気的に接合された状態となるが、補助配線２４の接合部２５となる領域に、接合部２５が露出する孔部を有する形状の非導電性接着層２８ｂが積層されているため、図２に示すように、接合部２５が非導電性接着層２８ｂの孔部を介して導電性接着層３０と電気的に接合されることになる。

以下に、上記のように構成された亀裂検知ラベルセット１の使用方法及びその際の作用について説明する。

図３は、図１に示した亀裂検知ラベルセット１の被着体への貼着方法を説明するための側面図であり、図４は、図１に示した亀裂検知ラベルセット１の被着体への貼着方法を説明するための上面図である。なお、図３及び図４においては、検知ラベル１０やＲＦラベル２０の構成部材の相互の位置関係をわかりやすくするために、ベース基材２１を透明とする等して、側面や上面から見えない、または見にくい部材についても明記している。

図１に示した亀裂検知ラベルセット１は、亀裂を検知する被着体に貼着される前の状態においては、図３（ａ）に示すように、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とは導電性接着層３０によって貼着されておらずに別体となっており、検知ラベル１０の表裏に剥離紙１６ａ，１６ｂが剥離可能に貼着されているとともに、ＲＦラベル２０の裏面に剥離紙２９が剥離可能に貼着されている。

その状態から亀裂検知ラベルセット１を用いて被着体の亀裂を検知する場合は、まず、検知ラベル１０の剥離紙１６ｂを剥離し、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、被着体となる台車２のうち亀裂の検知箇所となる検知エリア２ａを、配線層１１のスリット１３ａ，１３ｂが形成された領域が跨ぐように検知ラベル１０を非導電性接着層１２によって貼着する。この際、検知ラベル１０は銅箔からなる配線層１１を有しているが、配線層１１の台車２との貼着面の全面に非導電性接着層１２が積層されているため、台車２の検知ラベル１の貼着面が金属からなるものである場合や、塗膜が薄くなっている場合であっても、配線層１１が台車２と導通してしまうことが回避される。

次に、図３（ｃ）及び図４（ｂ）に示すように、台車２に貼着された検知ラベル１０から剥離紙１６ａを剥離し、導電性接着層３０を表出させる。

次に、ＲＦラベル２０の剥離紙２９を剥離し、図３（ｄ）及び図４（ｃ）に示すように、検知ラベル１０における配線層１１の接合部１５と、ＲＦラベル２０における補助配線２４の接合部２５とが対向するように、台車２に貼着された検知ラベル１０にＲＦラベル２０を重ね合わせる。

図５は、図１に示したＲＦラベル２０と検知ラベル１０とを導電性接着層３０を介して電気的に接合する際の状態を示す接合部２５近傍の断面図である。

ＲＦラベル２０のうち補助配線２４の接合部２５となる領域には、接合部２５が露出する形状で積層され、導電性接着層３０によって貼着された後でも剥離可能となる非導電性接着層２８ｂが設けられている。そのため、検知ラベル１０における配線層１１の接合部１５と、ＲＦラベル２０における補助配線２４の接合部２５とを導電性接着層３０を介して電気的に接合するためにこれらが対向するように検知ラベル１０にＲＦラベル２０を重ね合わせただけでは、図５（ａ）に示すように、接合部２５が導電性接着層３０と接しておらず、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とは導電性接着層３０と非導電性接着層２８ｂとによって剥離可能に貼着された状態となっている。

そのため、台車２に貼着された検知ラベル１０に導電性接着層３０と非導電性接着層２８ｂとによってＲＦラベル２０を貼着した後、これらを剥離することでそれらの貼着位置を微調整することができる。

その後、図５（ｂ）に示すように、検知ラベル１０とＲＦラベル２０との貼着部分となる接合部１５，２５に対してこれらの重ね合わせ方向Ａに圧力をかけると、非導電性接着層２８ｂには、接合部２５が表出する孔部が設けられていることにより、接合部２５が非導電性接着層２８ｂの孔部を介して導電性接着層３０と電気的に接合されることになる。そして、検知ラベル１０とＲＦラベル２０との重ね合わせ方向Ａに圧力をかけるとともに、ＲＦラベル２０を非導電性接着層２８ａによって台車２に貼着することになる。

これにより、配線層１１の接合部１５と補助配線２４の接合部２５とが、配線層１１の接合部１５上に積層された導電性接着層３０を介して貼着され、配線層１１と補助配線２４とが電気的に接合された状態となる。

なお、上述したようにして亀裂検知ラベルセット１を台車２に貼着した後、台車２の亀裂検知ラベルセット１が貼着された領域に亀裂検知ラベルセット１を覆って保護用の塗料を塗布すれば、台車２を有する車両の走行時に亀裂検知ラベルセット１が台車２から剥離して段落してしまうことが回避されることになる。

図６は、図１に示した亀裂検知ラベルセット１が図３～図５に示したように台車２に貼着された状態において検知エリア２ａに亀裂が生じた際の作用を説明するための図である。

図１に示した亀裂検知ラベルセット１が図３～図５に示したように台車２に貼着された状態において検知エリア２ａに亀裂が生じていない場合は、図６（ａ）に示すように、配線層１１は断線しておらず、配線層１１が２つの接合部１５間にて導通状態となっている。

図１に示した亀裂検知ラベルセット１が図３～図５に示したように台車２に貼着された状態において、図６（ｂ）に示すように、金属疲労や外部から加わる振動等によって台車２の検知エリア２ａに亀裂２ｂが生じた場合、検知エリア２ａに貼着された検知ラベル１０には、亀裂２ｂを介して両側に引っ張られる力が加わる。すると、検知ラベル１０の配線層１１のうち検知エリア２ａに対向する領域には、配線層１１の一方の側縁部を始点として延びたスリット１３ａと、配線層１１の他方の側縁部を始点として延びたスリット１３ｂが、それらの終点側の端部が互いに繋がらない状態で空隙１４を介して対向するように形成されているため、スリット１３ａ，１３ｂのそれぞれの終点側の端部から配線層１１の空隙１４の部分が亀裂２ｂに追従して非導電性接着層１２とともに破断し、それにより、配線層１１が２つの接合部１５間にて断線して非導通状態となる。

以下に、上述した作用を利用して台車２に生じた亀裂２ｂを検知する具体的な方法について説明する。

図７は、図１に示した亀裂検知ラベルセット１を用いて台車２に生じた亀裂２ｂを検知するためのシステムの一例を示す図である。

図１に示した亀裂検知ラベルセット１を用いて台車２に生じた亀裂２ｂを検知するためのシステムとしては、図７に示すように、亀裂検知ラベルセット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。

図８は、図７に示したシステムにおいて図１に示した亀裂検知ラベルセット１を用いて台車２に生じた亀裂２ｂ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に示した亀裂検知ラベルセット１においては、リーダライタ５が亀裂検知ラベルセット１に近接され、リーダライタ５にて亀裂検知ラベルセット１が検出されると（ステップ１）、まず、リーダライタ５から、亀裂検知ラベルセット１に電力が供給されるとともに、配線層１１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亀裂検知ラベルセット１に対して送信される（ステップ２）。この際、保護層２７のベース基材２１との積層面とは反対側の面のうち、アンテナ２３及びＩＣチップ２２と対向する領域に、非金属からなるスペーサー４０が積層されているため、アンテナ２３及びＩＣチップ２２と台車２との間隔をスペーサー４０によって広げることができ、亀裂検知ラベルセット１が金属からなる台車２に貼着された場合でも、リーダライタ５にて亀裂検知ラベルセット１との間にて非接触通信を行う際に、台車２による影響が及びにくくすることができる。

リーダライタ５から供給された電力が亀裂検知ラベルセット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亀裂検知ラベルセット１を構成するＲＦラベル２０のアンテナ２３を介してＩＣチップ２２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補助配線２４に電流が供給される。

補助配線２４には、上述したように導電性接着層３０を介して検知ラベル１０の配線層１１が電気的に接合されているため、リーダライタ５から供給された電力によって補助配線２４を介して配線層１１に電流が供給される。

ＩＣチップ２２においては、配線層１１及び補助配線２４の抵抗値が検出されることで、配線層１１の導通状態が検出されることになる（ステップ４）。ここで、亀裂検知ラベルセット１が図３～図５に示したように台車２に貼着され、台車２の検知エリア２ａに亀裂が生じていない場合は、配線層１１が破断していないことで配線層１１の接合部１５間が電気的に接続されて導通状態となっているため、ＩＣチップ２２においては、配線層１１と補助配線２４とからなる抵抗値が検出されることになる。

ＩＣチップ２２においては、検出された抵抗値が、配線層１１と補助配線２４とからなる抵抗値である場合は、配線層１１が導通状態にあると判断され、その判断結果が配線層１１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２３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、配線層１１が非導通状態となっている場合にＩＣチップ２２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２２において、配線層１１が導通状態にあると判断するための抵抗値として、配線層１１と補助配線２４とからなる抵抗値ではなく、一定の閾値以下のものを用いてもよい。

一方、亀裂検知ラベルセット１が台車２に貼着され、図６（ｂ）に示したように台車２の検知エリア２ａにて亀裂２ｂが生じている場合は、配線層１１が破断することで、配線層１１の２つの接合部１５間が電気的に接続されていない状態となり、配線層１１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配線層１１に補助配線２４を介して電流が供給されても、配線層１１が非導通状態となっていることから配線層１１には電流が流れず、それにより、ＩＣチップ２２において検出される抵抗値は、ほぼ無限大となる。

ＩＣチップ２２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、配線層１１が非導通状態になっている判断され、その判断結果が配線層１１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２３を介してリーダライタ５に非接触送信される。なお、配線層１１が非導通状態である場合にＩＣチップ２２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２２において、配線層１１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、配線層１１と補助配線２４とからなる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。

このように、リーダライタ５においては、亀裂検知ラベルセット１にて検出された配線層１１の導通状態を、アンテナ２３を介して非接触送信させることになる。

上記のようにして亀裂検知ラベルセット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）。

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、亀裂検知ラベルセット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、台車２の検知エリア２ａに亀裂２ｂ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、配線層１１が導通状態である場合は台車２の検知エリア２ａに亀裂２ｂが生じていないと判断され、配線層１１が非導通状態である場合は台車２の検知エリア２ａに亀裂２ｂが生じていると判断されることになる。

このように構成された亀裂検知ラベルセット１は、例えば、鉄道車両の台車２において、台車２における亀裂検知に用いることができる。その場合、スペーサー４０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亀裂検知ラベルセット１が風で飛ばされたり振動で脱落したりした場合でも、亀裂検知ラベルセット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。

このように本形態においては、台車２に亀裂が生じた場合に断線する配線層１１を有する検知ラベル１０と、配線層１１の導通状態を非接触送信するアンテナ２３及びＩＣチップ２２を有するＲＦラベル２０とが別体として構成され、これらが導電性接着剤３０を介して電気的に接合される構成としたため、亀裂の検知箇所の近傍に障害物が存在する場合でも、作業現場等においてその配置に応じた形状及び配線層１１のパターンを有する検知ラベル１０を用いれば、アンテナ２３及びＩＣチップ２２を有するＲＦラベル２０を、障害物によって通信や物理的な障害を受けない領域に貼着することができ、台車２に亀裂が生じたことを正確にかつ早期に検知することができる。また、亀裂の検知箇所における障害物等の配置に応じた形状及び配線層１１のパターンを有する検知ラベル１０を用意することで、亀裂の検知箇所における障害物等の配置がどのようなものであっても、ＲＦラベル２０は一種類のものとすることができ、それにより、リーダライタとの間における非接触通信の通信特性がばらついてしまって共振周波数等を調整する作業が発生しにくくなる。また、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とが、検知ラベル１０の配線層１１に積層された導電性接着層３０を介して電気的に接合される構成であるため、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とを作業現場で容易に接合することができる。

さらに、補助配線２４の接合部２５となる領域に、接合部２５が露出する形状で積層され、導電性接着層３０によって貼着された後に剥離可能となる非導電性接着層２８ｂが設けられているため、配線層１１の両端と２本の補助配線２４の接合部２５とを導電性接着層３０を介して電気的に接合するためにこれら配線層１１の両端と２本の補助配線２４の接合部２５とを重ね合わせただけでは、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とは導電性接着層３０と非導電性接着層２８ｂとによって剥離可能に貼着された状態となり、それにより、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とを貼着して電気的に接合する亀裂検知ラベルセット１において、検知ラベル１０とＲＦラベル２０との貼着位置の微調整を容易にすることができる。

なお、本形態においては、仲介層として非導電性接着層２８ｂを例に挙げて説明したが、導電性接着層３０によって貼着された後でも剥離可能となる材料から構成されたものであれば、それ自体に貼着力を有さないものであってもよい。

（第２の実施の形態）
図９は、本発明の検知部材セットの第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＲＦラベル１２０単体の構成図、（ｄ）は検知ラベル１１０単体の上面図である。図１０は、図９に示したＲＦラベル１２０と検知ラベル１１０とが電気的に接合されている状態を詳細に示す接合部１２５近傍の断面図である。

本形態は図９に示すように、図１に示したものに対して、ＲＦラベル１２０の接合部２５に図１に示した非導電性接着層２８ｂが積層されておらず、その代わりに検知ラベル１１０の接合部１５に仲介層となる非導電性接着層３１が積層されている点が異なる亀裂検知ラベルセット１０１である。

非導電性接着層３１は、ＲＦラベル１２０に貼着された後でも剥離可能となる材料から構成され、検知ラベル１０１の配線層１１の両端となる接合部１５において、中心部に孔部を有し、その孔部から導電性接着層３０が露出する形状で積層されている。

本形態における検知ラベル１１０とＲＦラベル１２０とは、ＲＦラベル１２０の補助配線２４の接合部２５が表出しているため、この接合部２５と、配線層１１の両端部となる接合部１５とが、接合部１５上に積層された導電性接着層３０によって貼着され、それにより、補助配線２４と配線層１１とが電気的に接合された状態となるが、導電性接着層３０上に、導電性接着層３０が露出する孔部を有する形状の非導電性接着層３１が積層されているため、図１０に示すように、接合部２５が非導電性接着層３１の孔部を介して導電性接着層３０と電気的に接合されることになる。

このように構成された亀裂検知ラベルセット１０１においても、図１に示した亀裂検知ラベルセット１と同様にして台車２に貼着された場合に亀裂を検知することができるが、配線層１１の両端となる接合部１５に、導電性接着層３０が露出する形状で積層され、ＲＦラベル１２０に貼着された後に剥離可能となる非導電性接着層３１が設けられているため、配線層１１の両端と２本の補助配線２４の接合部２５とを導電性接着層３０を介して電気的に接合するためにこれら配線層１１の両端と２本の補助配線２４の接合部２５とを重ね合わせただけでは、検知ラベル１１０とＲＦラベル１２０とは非導電性接着層３１によって剥離可能に貼着された状態となり、それにより、検知ラベル１１０とＲＦラベル１２０とを貼着して電気的に接合する亀裂検知ラベルセット１０１において、検知ラベル１１０とＲＦラベル１２０との貼着位置の微調整を容易にすることができる。

その後、図１に示したものと同様に、検知ラベル１１０とＲＦラベル１２０との貼着部分となる接合部１５，２５に対してこれらの重ね合わせ方向に圧力をかけると、非導電性接着層３１には、導電性接着層３０が表出する孔部が設けられていることにより、接合部２５が非導電性接着層３１の孔部を介して導電性接着層３０と電気的に接合されることになる。これにより、配線層１１の接合部１５と補助配線２４の接合部２５とが、配線層１１の接合部１５上に積層された導電性接着層３０を介して貼着され、配線層１１と補助配線２４とが電気的に接合された状態となる。

なお、本形態においては、仲介層として、ＲＦラベル１２０に貼着された後でも剥離可能となる材料から構成された非導電性接着層３１を例に挙げて説明したが、貼着力を有さずに、検知ラベル１１０上にＲＦラベル１２０を重ね合わせただけでは、検知ラベル１１０とＲＦラベル１２０とが貼着されないものであってもよい。

また、上述した実施の形態においては、配線層１１として銅箔を用いるものを例に挙げて説明したが、配線層１１としては、銅箔以外の金属箔を用いたものであってもよい。配線層１１として金属箔を用いた場合、導電性インク等で配線層１１を形成した場合と比較して膜厚が均一であることで、検知ラベル１０，１１０の貼着対象が立体形状等の場合でも、検知性能が安定する。特に、台車１の検知エリア２ａは、鉄板の溶接箇所周辺が主であり、その周辺はほとんど立体形状である場合が多いので、金属箔であることが好ましい。

また、上述した実施の形態においては、配線層１１の接合部１５に導電性接着層３０が積層されているものを例に挙げて説明したが、配線層１１の非導電性接着層１２が積層された面とは反対側の面の全面に導電性接着層３０を積層してもよい。ただ、その場合、台車２に生じた亀裂２ｂに追従して配線層１１が破断しにくくなるとともに、台車２を有する車両の走行に伴って生じる鉄粉等のごみが付着しやすくなってしまう。

また、上述した実施の形態においては、配線層１１がメアンダ状であるものを例に挙げて説明したが、配線層１１は、検知ラベル１０，１１０が台車２の検知エリア２ａに貼着された場合に、配線層１１の両端の接合部１５間の領域が検知エリア２ａを跨ぐようになる形状であればよい。ただし、配線層１１が、配線層１１の両端の接合部１５間を結ぶ方向に交差する方向に往復する線状のものであれば、亀裂を検知可能な領域を増やすことができる。

また、上述した実施の形態においては、仲介層となる非導電性接着層２８ｂ，３１が、孔部を有する構成であることで、接合部２５や導電性接着層３０がこの孔部を介して露出した構成となっているが、非導電性接着層２８ｂ，３１の形状は、接合部２５や配線層１１の両端またはその周囲において、接合部２５や導電性接着層３０を露出させるものであれば、孔部に限らず、ストライプ状やメッシュ状等のものであってもよい。

また、上述した実施の形態においては、仲介層として非導電性接着層２８ｂ，３１を例に挙げて説明したが、非導電性接着層２８ｂ，３１の代わりに導電性接着層を用いてもよい。ただし、仲介層として非導電性接着層を用いた方が、検知ラベル１０，１１０とＲＦラベル２０，１２０とが導電性接着層３０ではなく仲介層によって剥離可能に貼着された状態では、検知ラベル１０，１１０とＲＦラベル２０，１２０とが電気的に接合された状態とはならず、それにより、検知ラベル１０，１１０とＲＦラベル２０，１２０とが仲介層によって剥離可能に貼着されているにもかかわらずに導電性接着層３０によって貼着されたものであると判断されてしまう虞がなく、使用状態において検知ラベル１０，１１０とＲＦラベル２０，１２０とが容易に剥離してしまうことを回避することができる。

また、検知ラベル１０，１１０とＲＦラベル２０，１２０とを導電性接着層３０によって貼着する際の作業性を容易にするために、ＲＦラベル２０，１２０の検知ラベル１０，１１０と重なる領域に、検知ラベル１０，１１０の外形を視認可能となるような切り欠きを設けたり、ＲＦラベル２０，１２０自体の形状を、ＲＦラベル２０，１２０を検知ラベル１０，１１０に重ね合わせた際に検知ラベル１０の外形が視認可能となるようなものとすることが考えられる。

また、上述した実施の形態においては、検知部材セットとして、検知ラベル１０，１１０とＲＦラベル２０，１２０とを有し、被着体の亀裂箇所にラベルを貼着して亀裂を検知する亀裂検知ラベルセット１，１０１を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限らず、被検知体の状態を検知するための部材と、その検知結果を非接触送信するための部材とを貼着して電気的に接合するものであれば適用することができる。

１，１０１亀裂検知ラベルセット
２台車
２ａ検知エリア
２ｂ亀裂
５リーダライタ
６管理用パソコン
１０，１１０検知ラベル
１１配線層
１１ａ断線部
１２，２８ａ，２８ｂ，３１非導電性接着層
１３ａ，１３ｂ，２６ａ，２６ｂスリット
１４空隙
１５，２５接合部
１６ａ，１６ｂ，２９剥離紙
２０，１２０ＲＦラベル
２１ベース基材
２２ＩＣチップ
２３アンテナ
２４補助配線
２７保護層
３０導電性接着層
４０スペーサー

Claims

被検知体に取り付けられ、当該被検知体の状態を検知するための第１の部材と、
前記第１の部材と電気的に接合され、前記第１の部材にて検知された被検知体の状態を非接触送信する第２の部材とを有し、
前記第１の部材は、
両端が開放された金属配線層と、
前記金属配線層の少なくとも両端に積層された導電性接着層とを有し、
前記第２の部材は、
ベース基材と、
前記ベース基材に形成された通信用アンテナ及び２本の補助配線と、
前記ベース基材に前記通信用アンテナ及び補助配線と接続されて配置され、前記金属配線層の導通状態を前記補助配線を介して検出し、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２本の補助配線のそれぞれは、前記検出手段と接続された端部とは反対側の端部が表出した接合部となり、
前記金属配線層の両端と、前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されることで、前記第１の部材と前記第２の部材とが電気的に接合され、
前記第２の部材はさらに、
前記接合部またはその周囲に、該接合部の少なくとも一部が露出する形状で積層され、前記導電性接着層に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成された仲介層を有し、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記金属配線層の両端と前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されていない状態において前記導電性接着層と前記仲介層とによって互いに貼着されている場合、前記仲介層が前記導電性接着層に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成されていることで互いに離隔可能となっている、検知部材セット。
被検知体に取り付けられ、当該被検知体の状態を検知するための第１の部材と、
前記第１の部材と電気的に接合され、前記第１の部材にて検知された被検知体の状態を非接触送信する第２の部材とを有し、
前記第１の部材は、
両端が開放された金属配線層と、
前記金属配線層の少なくとも両端に積層された導電性接着層とを有し、
前記第２の部材は、
ベース基材と、
前記ベース基材に形成された通信用アンテナ及び２本の補助配線と、
前記ベース基材に前記通信用アンテナ及び補助配線と接続されて配置され、前記金属配線層の導通状態を前記補助配線を介して検出し、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２本の補助配線のそれぞれは、前記検出手段と接続された端部とは反対側の端部が表出した接合部となり、
前記金属配線層の両端と、前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されることで、前記第１の部材と前記第２の部材とが電気的に接合され、
前記第１の部材はさらに、
前記金属配線層の両端またはその周囲に、前記導電性接着層の少なくとも一部が露出する形状で積層され、前記第２の部材に対して貼着力を有さない、または、前記第２の部材に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成された仲介層を有し、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記金属配線層の両端と前記２本の補助配線の前記接合部とが前記導電性接着層を介して電気的に接合されていない状態で前記金属配線層の両端と前記２本の補助配線の前記接合部とが重ね合わされている場合、前記仲介層が、前記第２の部材に対して貼着力を有さない、または、前記第２の部材に対して貼着後の剥離が可能な材料から構成されていることで互いに離隔可能となっている、検知部材セット。