JP7470758B2

JP7470758B2 - 回転締結具の緩み検知装置、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法、回転締結具の緩み検知システム

Info

Publication number: JP7470758B2
Application number: JP2022151574A
Authority: JP
Inventors: 義一寺澤; 金子　公廣; 清小▲浜▼; 孝宏加藤; 悦郎稲本; 翔平亀井
Original assignee: E-GARDE CO., LTD.
Current assignee: E-GARDE CO., LTD.
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2042-09-22
Also published as: JP2024046275A

Description

本開示は、ボルト又はナットの緩みを検知する回転締結具の緩み検知装置、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法、回転締結具の緩み検知システムに関するものである。

従来から、防食材などでボルト周辺を被覆することにより効果を発揮する防食システムがアンカーボルトの防食に適用されている。その多くは、防食効果の維持のみを目的として採用されたものである。しかし、近年、１９７０年代の高度成長期に建造された高速道路や橋梁等の老朽化に伴い照明等のアンカーボルトやそのプレートの腐食が問題となってきている。そして、鋼構造物特有の高力ボルト等の部品においても腐食等の影響が取り沙汰されている。しかし、高速道路や橋梁等、輸送にかかわるインフラ設備は、腐食だけではなく車両の振動等によるボルトやナットの緩みが不具合の原因となっている。したがって、構造物の維持のためにはボルトやナットの腐食と緩みの両方に対応する必要がある。この緩みを検知するために一般的に行われているのは打音チェックである。しかし、防食のためにボルトやナットを防食材で覆う防食手法では防食が可能となっても打音チェックができないため緩み検知が不可能となってしまう。

一方、ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）技術を利用してボルトやナットの緩みを検知する手法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２０２０－１０１９７７号公報特開２０２１－１０５５８９号公報

しかし、特許文献１、特許文献２等の手法では、ボルトやナットが僅かに緩んだだけで緩みとして検知されてしまうことから実用性が低かった。僅かな緩みを検出してしまうと、本来補修等が不必要な状態が検知されてしまうこととなるからである。
また、特許文献１の手法では、アンテナが金属ボルトの頭部に隣接して設けられることから、アンテナによる通信状況が悪くなり、通信可能距離が短くなる点、剥がれが懸念される粘着材での貼付といった点でも、実用性が低かった。
さらに、特許文献１、２等の手法では、防食が考慮されておらず、緩み検知と防食との両立が困難であった。
したがって、従来の緩み検知手法は実用性が低く、打音チェックが効果的な点検方法として維持されているのが現状である。

本開示の課題は、回転締結具の緩みを検出する回転角度を複数段階で任意に設定可能な回転締結具の緩み検知装置、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法、回転締結具の緩み検知システムを提供することである。
また、本開示のさらなる課題は、防食構造を容易に適用可能な回転締結具の緩み検知装置、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法、回転締結具の緩み検知システムを提供することである。

本開示は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本開示の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

第１の開示は、ボルトの頭部の外形形状又はナット（１０３）の外形形状と係合し、前記ボルト又は前記ナット（１０３）の回転にしたがって回転可能に設けられた回転部材（３０）と、前記回転部材（３０）に沿って配置されベース（１１０）に対して回転しないように固定された固定部材（５０）と、アンテナ（６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ）及び状態検出用配線（６１ｃ、６２ｃ）を有するＲＦＩＤタグ（６０）と、を備え、前記回転部材（３０）と前記固定部材（５０）とのうち一方に前記ＲＦＩＤタグ（６０）が設けられ、他方に切断部（４０）を備え、前記切断部（４０）は、前記回転部材（３０）の回転によって前記状態検出用配線（６１ｃ、６２ｃ）を切断する回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第２の開示は、第１の開示に記載の回転締結具の緩み検知装置（１）において、前記状態検出用配線（６１ｃ、６２ｃ）は、複数設けられており、複数の前記状態検出用配線（６１ｃ、６２ｃ）は、前記切断部（４０）によって切断される前記回転部材（３０）の回転角度がそれぞれで異なる、回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第３の開示は、第１の開示又は第２の開示に記載の回転締結具の緩み検知装置（１）において、前記アンテナ（６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ）と前記ボルト及び前記ナット（１０３）との間が離間されている、回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第４の開示は、第１の開示から第３の開示までのいずれかに記載の回転締結具の緩み検知装置（１）において、前記回転部材（３０）は、前記ナット（１０３）の外形形状と係合し、前記ナット（１０３）の回転にしたがって回転し、前記ナット（１０３）が螺合するボルト（１０１）には前記ナット（１０３）から突出した余長部が設けられており、前記固定部材（５０）は、前記余長部を利用してベース（１１０）に対して固定されている、回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第５の開示は、第１の開示から第４の開示までのいずれかに記載の回転締結具の緩み検知装置（１）において、前記ＲＦＩＤタグ（６０）はパッシブ型である、回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第６の開示は、第１の開示から第５の開示までのいずれかに記載の回転締結具の緩み検知装置（１）において、前記回転部材（３０）及び前記固定部材（５０）の内側の領域に犠牲防食材（２１０）が配置されている、回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第７の開示は、第１の開示から第６の開示までのいずれかに記載の回転締結具の緩み検知装置（１）において、前記回転部材（３０）及び前記固定部材（５０）の内側の領域にペトロラタム系の防食材（２２０）が充填されている、回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第８の開示は、第１の開示から第７の開示までのいずれかに記載の回転締結具の緩み検知装置（１）において、前記回転部材（３０）及び前記固定部材（５０）を覆うカバー（７０）を有し、前記カバー（７０）の外側は、防水性を有する外装材（２３０）で覆われている、回転締結具の緩み検知装置（１）である。

第９の開示は、第１の開示から第６の開示までのいずれかに記載の回転締結具の緩み検知装置（１）が設置された回転締結具の防食方法であって、前記回転部材（３０）及び前記固定部材（５０）の内側の領域にペトロラタム系の防食材（２２０）を充填する、回転締結具の緩み検知装置（１）が設置された回転締結具の防食方法である。

第１０の開示は、第１の開示から第７の開示までのいずれかに記載の回転締結具の緩み検知装置（１）が設置された回転締結具の防食方法であって、前記回転部材（３０）及び前記固定部材（５０）を覆うカバー（７０）を配置し、前記カバー（７０）の外側を、防水性を有する外装材（２３０）で覆う、回転締結具の緩み検知装置（１）が設置された回転締結具の防食方法である。

第１１の開示は、第２の開示に記載の回転締結具の緩み検知装置（１）と、前記ＲＦＩＤタグ（６０）と通信を行うＲＦＩＤリーダ（５００）と、を備え、ＲＦＩＤリーダ（５００）の通信結果から前記ボルト又は前記ナット（１０３）の緩み角度の程度を段階的に認知する、回転締結具の緩み検知システムである。

本開示によれば、回転締結具の緩みを検出する回転角度を複数段階で任意に設定可能な回転締結具の緩み検知装置、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法、回転締結具の緩み検知システムを提供することができる。
また、本開示によれば、防食構造を容易に適用可能な回転締結具の緩み検知装置、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法、回転締結具の緩み検知システムを提供することができる。

本開示による回転締結具の緩み検知装置１の実施形態の外観を示す斜視図である。図１中の矢印Ａ－Ａの位置で回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。回転締結具の緩み検知装置１を取り付ける前のボルト１０１と、ナット１０２と、ナット１０３と、ワッシャ１０４とを示す斜視図である。図３の状態に防振リング１０と、防食リング２１０とを取り付けた状態を示す斜視図である。図４中の矢印Ｂ－Ｂの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。図４の状態に支持台２０を取り付けた状態を示す斜視図である。図６中の矢印Ｃ－Ｃの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。図６の状態に回転部材３０を取り付けた状態を示す斜視図である。図８中の矢印Ｄ－Ｄの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。図８の状態に固定部材５０及びＲＦＩＤタグ６０を取り付けた状態を示す斜視図である。図１０からＲＦＩＤタグ６０を除いた状態を示す斜視図である。図１０中の矢印Ｅ－Ｅの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。ＲＦＩＤタグ６０の展開図である。図１０の状態にカバー７０を取り付けた状態を示す斜視図である。図１４中の矢印Ｆ－Ｆの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。図１４の状態に締付部材８０を取り付けた状態を示す斜視図である。図１６中の矢印Ｇ－Ｇの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。回転締結具の緩み検知システムの概要を示す図である。

以下、本開示を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、本開示による回転締結具の緩み検知装置１の実施形態の外観を示す斜視図である。
図２は、図１中の矢印Ａ－Ａの位置で回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張したり、省略したりして示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において規定する具体的な数値には、一般的な誤差範囲は含むものとして扱うべきものである。すなわち、±１０％程度の差異は、実質的には違いがないものであって、本件の数値範囲をわずかに超えた範囲に数値が設定されているものは、実質的には、本件開示の技術的範囲内のものと解釈すべきである。
また、以下の説明において、図２等における上側、及び、下側に相当する向きに対応して「上」、「下」等の方向を示す文言を用いて説明するが、これは説明の便宜上用いるものであり、回転締結具の緩み検知装置１の使用状態における鉛直方向に対する方向を限定するものではない。

本実施形態の回転締結具の緩み検知装置１は、ボルト１０１に螺合してベース部材１１０を固定するナット１０３の緩みを検出する装置であって、外装材２３０に覆われている。回転締結具の緩み検知装置１は、防振リング１０と、支持台２０と、回転部材３０と、切断部４０と、固定部材５０と、ＲＦＩＤタグ６０と、カバー７０と、締付部材８０とを備えている。また、回転締結具の緩み検知装置１は、防食のための構成として、防食リング２１０と、防食材２２０と、外装材２３０とを備えている。
以下、回転締結具の緩み検知装置１の組み立て工程に沿って上記各構成について説明する。

図３は、回転締結具の緩み検知装置１を取り付ける前のボルト１０１と、ナット１０２と、ナット１０３と、ワッシャ１０４とを示す斜視図である。
ボルト１０１は、コンクリート等により形成された基盤１２０に埋め込まれたアンカーボルトである。なお、本実施形態では、ボルト１０１はアンカーボルトである例を例示したが、通常の頭付きのボルトであってもよい。また、基盤１２０もコンクリートに限らず、鋼材等であってもよい。
ナット１０２とナット１０３は、ワッシャ１０４をベース部材１１０との間に挟んでボルト１０１に螺合して締結され、ベース部材１１０を基盤１２０へ固定している六角ナットである。ナット１０２は、ナット１０３よりもベース部材１１０に近い側に配置されている。このように本実施形態では、ナット１０２とナット１０３との２個のナットを使うダブルナットの構成として、緩み止めの効果を高めた構成を例示している。
ベース部材１１０は、どのような材料で構成されていてもよいが、例えば、鋼材が想定される。
ワッシャ１０４と、ナット１０２と、ナット１０３とを取り付けた状態で、ボルト１０１の先端がナット１０３から突出する量である余長は、ボルト１０１のねじ山が３山以上残っていることが望ましい。

（防振リング１０、防食リング２１０の取り付け工程）
先ず、図３の状態から防振リング１０と、防食リング２１０とを取り付ける。
図４は、図３の状態に防振リング１０と、防食リング２１０とを取り付けた状態を示す斜視図である。
図５は、図４中の矢印Ｂ－Ｂの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。
防振リング１０は、ワッシャ１０４と略外径が等しいゴム製等のリングであり、ワッシャ１０４の上に配置される。防振リング１０は、ワッシャ１０４の上に置くだけでもよいが、ワッシャ１０４に接着してもよい。防振リング１０は、後述する回転部材３０の振動を防止するために設けている。

防食リング２１０は、例えば、マグネシウム合金のような犠牲防食材により構成されている。防食リング２１０は、ワッシャ１０４の周囲に導電性接着剤を用いてベース部材１１０に接着される。防食リング２１０は、周囲から浸入する水等の電解液による腐食の防止のために設けられている。
さらに、図５中の左側に二点鎖線で示した範囲ＰＡ１（防食リング２１０の露出部分）、範囲ＰＡ２（防振リング１０より内側の隙間、及び、ナット１０２の周囲）の全周を、ペトロラタム系の防食材２２０（図２参照）によってコーティングや充填を行う。
ペトロラタム系の防食材は、酸素の供給を停止することでボルト１０１、ナット１０２、１０３、ワッシャ１０４、ベース部材１１０の腐食の進行を止める作用を持っており防食システムとして有効なシステムである。また、これに合わせてボルト近傍に防食リング２１０を設置することでさらに強力に防食を行うことが可能となる。
これら防食リング２１０、及び、ペトロラタム系の防食材が後述する回転部材３０及び固定部材５０の内側の領域に配置、又は、充填されることにより、高い防食効果を発揮することができる。

（支持台２０の取り付け工程）
次に、支持台２０を取り付ける。
図６は、図４の状態に支持台２０を取り付けた状態を示す斜視図である。
図７は、図６中の矢印Ｃ－Ｃの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。
支持台２０は、後述する固定部材５０を支持及び固定する部材であり、接着剤を用いてベース部材１１０に固定される。支持台２０は、樹脂成型品とすることが、製造上、コスト上、耐腐食性等の点で望ましい。
なお、次の工程に進む前に、先に施工したペトロラタム系の防食材を追加的にコーティングや充填等してもよい。

（回転部材３０の取り付け工程）
次に、回転部材３０を取り付ける。
図８は、図６の状態に回転部材３０を取り付けた状態を示す斜視図である。
図９は、図８中の矢印Ｄ－Ｄの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。
回転部材３０は、外周面が略円筒面に形成されており、外周面に１段凹んだ切断部取付形状３１が設けられており、不図示のビスを用いて切断部４０が取り付けられている。
回転部材３０の内面側には、下ナット逃げ部３２と、上ナット嵌合部３３と、空隙部３４とが設けられている。
回転部材３０は、樹脂成型品とすることが、製造上、コスト上、耐腐食性等の点で望ましい。また、回転部材３０は、ＲＦＩＤタグ６０の通信を阻害しないためにも樹脂成型品とすることが望ましい。

下ナット逃げ部３２は、回転部材３０の下端側（ベース部材１１０側）に貫通して設けられている。下ナット逃げ部３２は、回転部材３０が回転した時に、ナット１０２（下ナット）が干渉して回転部材３０の回転が規制されないように設けられた形状であり、ナット１０２の外径形状よりも十分に大きな円筒内面形状となっている。

上ナット嵌合部３３は、下ナット逃げ部３２の上側に下ナット逃げ部３２と連通して設けられており、ナット１０３の六角形の外形形状に嵌合する六角筒の内面形状に形成されている。上ナット嵌合部３３がナット１０３と略隙間なく嵌合するので、回転部材３０は、ナット１０３の回転と連動して回転可能である。なお、図９等では、上ナット嵌合部３３を明示するためにナット１０３との間の隙間を大きく誇張して示しているが、実際にはこの隙間は非常に小さい。

本実施形態のようなダブルナットにおける緩みの管理は、ナット１０２側（下ナット側）で行う場合とナット１０３側（上ナット側）で行う場合とがあるが、本実施形態では、ナット１０３側（上ナット側）で緩みの管理を行う構成を例示しており、そのため、上述した下ナット逃げ部３２及び上ナット嵌合部３３という構成とした。しかし、ナット１０２側（下ナット側）と回転部材３０とが係合する構成として、ナット１０２側（下ナット側）の緩みを検知する構成としてもよい。また、ナットが１つの構成であるシングルナットに本発明を適用してもよいし、ボルトの頭部に本発明を適用してもよい。

空隙部３４は、上側に上ナット嵌合部３３と連通し、上方に貫通して設けられた空隙であり、切断部取付形状３１に対応する位置を除いて円筒内面形状となっている。空隙部３４の底面位置は、ナット１０３の上面位置と略一致する位置となっている。

切断部４０は、台座部４１と、切断刃４２とを有している。
台座部４１は、２つのビス穴４１ａを有しており、回転部材３０の切断部取付形状３１に不図示のビスとこのビス穴４１ａとを用いて固定される。
切断刃４２は、後述するＲＦＩＤタグ６０を切断する刃物であり、台座部４１から外方へ向けて突出する形態で台座部４１に固定されている。
切断部４０が回転部材３０に固定されているので、切断刃４２は、回転部材３０と一体となって回転する。

（固定部材５０、ＲＦＩＤタグ６０の取り付け工程）
次に、固定部材５０及びＲＦＩＤタグ６０を取り付ける。
図１０は、図８の状態に固定部材５０及びＲＦＩＤタグ６０を取り付けた状態を示す斜視図である。
図１１は、図１０からＲＦＩＤタグ６０を除いた状態を示す斜視図である。
図１２は、図１０中の矢印Ｅ－Ｅの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。

固定部材５０は、略円筒形状に形成されており、回転部材３０の外側を略覆う形状となっており、回転部材３０に沿って配置されている。固定部材５０は、側面開口部５１と、スリット５２と、フランジ部５３と、上面部５４と、貫通孔５５とを有している。
側面開口部５１は、切断刃４２が設けられている位置から下方に向けて開口した形状である。側面開口部５１は、固定部材５０を取り付けるときに切断刃４２が側面開口部５１を通ることにより、固定部材５０に切断刃４２が干渉しないようにするための形状である。
スリット５２は、側面開口部５１から周方向に沿って側面に設けられており、ナット１０３の回転に連動して回転部材３０が回転したときに、切断刃４２がＲＦＩＤタグ６０を切断しながらこのスリット５２を通過する。
フランジ部５３は、固定部材５０の下端側において外周方向へ向けてフランジ状に突出して設けられており、支持台２０に接着固定される。なお、本実施形態では、支持台２０を設けて、固定部材５０を支持台２０に対して固定することにより、固定部材５０がベース部材１１０に対して回転しないように固定する構成とした。しかし、支持台２０を介さずに固定部材５０が直接ベース部材１１０に対して回転しないように固定される構成としてもよい。
上面部５４は、固定部材５０の上端側において天井面を形成しており、その中央部に貫通孔５５が開口されている。
固定部材５０は、樹脂成型品とすることが、製造上、コスト上、耐腐食性等の点で望ましい。また、固定部材５０は、ＲＦＩＤタグ６０の通信を阻害しないためにも樹脂成型品とすることが望ましい。

ＲＦＩＤタグ６０は、固定部材５０の外周面に貼り付けられている。
図１３は、ＲＦＩＤタグ６０の展開図である。
ＲＦＩＤタグ６０は、例えば、ポリイミド樹脂製のシート状の基材に導電体で回路を形成した構成とすることができる。本実施形態のＲＦＩＤタグ６０は、第１ＲＦＩＤ回路６１と第２ＲＦＩＤ回路６２との２つのＲＦＩＤ回路を１つの基材上にまとめて構成した形態となっている。

第１ＲＦＩＤ回路６１は、アンテナ６１ａ、６１ｂと、状態検出用配線６１ｃと、ＩＣチップ６１ｄとを有しているパッシブ型のＲＦＩＤ回路であり、１つの独立したＲＦＩＤタグとしての構成を有している。第１ＲＦＩＤ回路６１は、ＵＨＦ帯の周波数を用い２～５ｍ程度の距離から後述するＲＦＩＤリーダ５００と通信可能である。
アンテナ６１ａ、６１ｂは、後述するＲＦＩＤリーダ５００と通信を行うためのアンテナである。
状態検出用配線６１ｃは、切断部４０（切断刃４２）が回転移動することにより切断される位置に設けられている。状態検出用配線６１ｃが切断されたか否かは、ＩＣチップ６１ｄにより検知される。
ＩＣチップ６１ｄは、アンテナ６１ａ、６１ｂと、状態検出用配線６１ｃとに接続されており、Ｔａｍｐｅｒ機能を備えている。ここで、Ｔａｍｐｅｒ機能とは、改ざん検出機能とも呼ばれ、従来から、例えば、ラベルの開封等を断線によって検知するために用いられている。

第２ＲＦＩＤ回路６２は、第１ＲＦＩＤ回路６１と同様な構成を有している。
すなわち、第２ＲＦＩＤ回路６２は、アンテナ６２ａ、６２ｂと、状態検出用配線６２ｃと、ＩＣチップ６２ｄとを有しているパッシブ型のＲＦＩＤ回路であり、１つの独立したＲＦＩＤタグとしての構成を有している。第２ＲＦＩＤ回路６２は、ＵＨＦ帯の周波数を用い２～５ｍ程度の距離から後述するＲＦＩＤリーダ５００と通信可能である。
アンテナ６２ａ、６２ｂは、後述するＲＦＩＤリーダ５００と通信を行うためのアンテナである。
状態検出用配線６２ｃは、切断部４０（切断刃４２）が回転移動することにより切断される位置に設けられている。状態検出用配線６２ｃが切断されたか否かは、ＩＣチップ６２ｄにより検知される。
ＩＣチップ６２ｄは、アンテナ６２ａ、６２ｂと、状態検出用配線６２ｃとに接続されており、Ｔａｍｐｅｒ機能を備えている。

ここで、状態検出用配線６１ｃと状態検出用配線６２ｃとは、図１０及び図１３中に二点鎖線で示した切断予定線ＣＬ上に並んで配置されている。この切断予定線ＣＬは、回転部材３０が回転することにより切断部４０（切断刃４２）がＲＦＩＤタグ６０を切断する予定の位置を示している。なお、切断予定線ＣＬは、説明の便宜上描いた仮想線である。状態検出用配線６１ｃは、状態検出用配線６２ｃよりも切断刃４２に近い側に配置されている。なお、図１０では、理解を容易にするために切断部４０の切断刃４２をＲＦＩＤタグ６０の切断予定線ＣＬ状にあるＶ字形状の切り欠きから離れた位置で描いている。しかし、回転締結具の緩み検知装置１の設置時に位置を調整して切断刃４２がＲＦＩＤタグ６０のＶ字形状の切り欠きの底部に接した状態としてから固定する。したがって、図１０に示すように回転部材３０が角度θ１回転すると、最初に状態検出用配線６１ｃが切断され、さらに回転部材３０が角度θ２回転すると、状態検出用配線６２ｃも切断される。このように、本実施形態では、回転部材３０の回転、すなわち、ナット１０３の緩みを２段階で検出することができる。

なお、図１０に示した切断部４０が状態検出用配線６１ｃを切断する位置までに回転する角度θ１、及び、切断部４０が状態検出用配線６１ｃを切断する位置からさらに状態検出用配線６２ｃを切断する位置まで回転する角度θ２は、検出したい角度（ナットの緩み角度）に応じて適宜設定することができる。例えば、角度θ１＝角度θ２＝１５度と設定するとよい。従来行われている打音チェックでは、ナットの緩み角度が３０度以上で異常と検知されることから、上記角度に設定すれば、従来の打音チェックで異常と判断される３０度の半分の角度である１５度で状態検出用配線６１ｃが切断される。よって、状態検出用配線６１ｃが切断された時点で、補修等の準備や計画を事前に立てることが可能となる。また、ナット１０３がさらに緩んで初期位置から３０度回転すると、状態検出用配線６２ｃが切断されるので、従来行われている打音チェックと同様な緩み検出を行うことができる。
なお、上記角度θ１＝角度θ２＝１５度の設定は、一例であって、これら角度θ１、θ２は、ＲＦＩＤタグ６０における状態検出用配線６１ｃ及び状態検出用配線６２ｃの配置を変更するだけで容易に変えることができる。したがって、任意の検出角度で緩み検知を行うことができる。

また、図１２に示すようにＲＦＩＤタグ６０とボルト１０１との間、及び、ＲＦＩＤタグ６０とナット１０２、１０３との間には空間が設けられている。よって、アンテナ６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂとボルト１０１及びナット１０２、１０３との間が離間されている。これにより、ＲＦＩＤタグ６０の通信に金属であるボルト１０１及びナット１０２、１０３が悪影響を及ぼすことがなく、安定して確実な通信を実現できる。なお、ＲＦＩＤタグ６０が金属（ナットやボルト等）から離間する距離は、安定して確実な通信を実現ために、１０ｍｍ以上であることが望ましく、２０ｍｍ以上であることがさらに望ましい。

（カバー７０の取り付け工程）
次に、カバー７０を取り付ける。
図１４は、図１０の状態にカバー７０を取り付けた状態を示す斜視図である。
図１５は、図１４中の矢印Ｆ－Ｆの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。
カバー７０は、略円筒形状に形成されており、固定部材５０の外側を略覆う形状となっている。カバー７０は、上面部７１と、貫通孔７２とを有しており、下方が開口している。
上面部７１は、カバー７０の上端側において天井面を形成しており、その中央部に貫通孔７２が開口されている。貫通孔７２の開口径は、貫通孔５５の開口径よりも大きい。上面部７１は、固定部材５０の上面部５４に密着して配置され、カバー７０の下端は固定部材５０のフランジ部５３との間に僅かな隙間を有して配置される。
カバー７０は、樹脂成型品とすることが、製造上、コスト上、耐腐食性等の点で望ましい。また、カバー７０は、ＲＦＩＤタグ６０の通信を阻害しないためにも樹脂成型品とすることが望ましい。

（締付部材８０の取り付け工程）
次に、締付部材８０を取り付ける。
図１６は、図１４の状態に締付部材８０を取り付けた状態を示す斜視図である。
図１７は、図１６中の矢印Ｇ－Ｇの位置で組み立て途中の回転締結具の緩み検知装置１を切断した断面図である。
締付部材８０は、略円筒状に形成されており、回転部材３０と、固定部材５０と、カバー７０との内側に挿入され、ボルト１０１と螺合して固定される。締付部材８０は、ねじ部８１と、フランジ部８２と、締付用孔８３と、貫通孔８４とを有している。

ねじ部８１は、締付部材８０の下端側に設けられており、雌ねじが形成されており、ボルト１０１の余長部分と螺合する。
フランジ部８２は、締付部材８０の上端側にフランジ状に広がって設けられており、カバー７０の上面部７１を押さえる。
締付用孔８３は、フランジ部８２に貫通して設けられており、ねじ部８１をボルト１０１の余長部分と螺合させて締め込むときに締め付け用の工具を引っ掛けるための孔である。
貫通孔８４は、締付部材８０の中央を貫通してねじ部８１と繋がって設けられている。

上記構成の締付部材８０をボルト１０１の余長部分と螺合させて締め込むことにより、フランジ部８２がカバー７０の上面部７１を下方へ向けて押さえ、上面部７１は固定部材５０の上面部５４を下方へ向けて押さえる。さらに、固定部材５０は、支持台２０を下方へ向けて押さえるので、支持台２０は、ベース部材１１０へ押さえつけられる。よって、固定部材５０と支持台２０、及び、支持台２０とベース部材１１０とがボルト１０１の余長部分を利用して強固に密着して固定されることから、振動が生じたとしても固定部材５０が回転することを防止できる。
また、回転部材３０の上端と固定部材５０の上面部５４との間には隙間が設けられており、両者は接触していないので、締付部材８０の締め込みによって回転部材３０の回転が妨げられることはない。

（外装材２３０の取り付け工程）
最後に外装材２３０として、例えば、ポリエステル補強繊維を被せその上からアクリルゴム弾性樹脂及びセラミックスからなる塗り剤を下塗り、中塗りと層状に塗布する。さらに、耐候性に優れたアクリルシリコーン樹脂を主成分とする上塗り剤を塗布して防水性を付与し、外部からの雨水及び紫外線等を遮断する構成として、本実施形態の回転締結具の緩み検知装置１が完成する（図１、図２参照）。なお、図２においては、外装材２３０は単層として示しているが、上述したように外装材２３０は、複数の層により構成されている。また、外装材２３０としては、上記例示した構成に限らず、ビーチュメン系の材料等、防水性を備えた他の材料を用いてもよい。

（回転締結具の緩み検知システム）
図１８は、回転締結具の緩み検知システムの概要を示す図である。
上記構成の回転締結具の緩み検知装置１は、ＲＦＩＤリーダ５００と通信を行うことができる。具体的には、ＲＦＩＤリーダ５００は、第１ＲＦＩＤ回路６１及び第２ＲＦＩＤ回路６２と通信を行い、状態検出用配線６１ｃ及び状態検出用配線６２ｃが切断されているか否かの情報を受信する。そして、ＲＦＩＤリーダ５００の通信結果から状態検出用配線６１ｃ及び状態検出用配線６２ｃの切断状況を得ることができ、ナットの緩み角度の程度を段階的に認知することができる。

また、回転締結具の緩み検知装置１は、ＩＣチップ６１ｄ、６２ｄがそれぞれ固有のＩＤを有していることから、図１８に示すようにＲＦＩＤリーダ５００によって複数の回転締結具の緩み検知装置１との通信をまとめて行い、後からＩＤ毎に緩みの状態を管理することができる。したがって、従来の打音チェックのように異常のあるナットやボルトの位置をいちいち記録するといった作業も不要であり、効率よく回転締結具の状態確認（緩んでいるか否か）を行うことができる。

（振動試験）
上記構成の回転締結具の緩み検知装置１を用いて、振動試験を実施したので、その結果について説明する。本実施形態の回転締結具の緩み検知装置１は、例えば、高速道路の照明等のアンカーボルトの緩み検知に用いることが想定される。耐振動性については建設電気技術協会が設けた試験方法（道路・トンネル照明器材仕様書平成３０年改訂一般社団法人建設電気技術協会）における照明器材の基準に準じで耐振動性試験を実施した。
実施した耐振動性試験は、振動数８００回／分、振幅３ｍｍ／５分間の条件で行った。
試験実施後に、剥がれ、割れ等の異常は観察されず、試験条件をクリアできた。また、試験後のテストとして通信テストを行ったが問題なく通信を行うことができた。また、試験後の分解結果も部品単位で分解を行ったがすべての部材で剥がれや割れは確認されなかった。

以上説明したように、本実施形態の回転締結具の緩み検知装置１によれば、複数設けられた状態検出用配線６１ｃ及び状態検出用配線６２ｃの切断状況によって緩みを検知するので、回転部材３０の回転角度、すなわち、回転締結具の緩みによる回転角度に応じた複数段階で緩み検知を行うことができる。また、防食構造を備えているので、ボルトやナットの腐食を効果的に抑制することができる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本開示の範囲内である。

（１）実施形態において、状態検出用配線６１ｃ及び状態検出用配線６２ｃの２つの状態検出用配線を備える構成を例示した。これに限らず、状態検出用配線を３つ以上として、緩み検知の段階数を多くしてもよい。

（２）実施形態において、ＲＦＩＤタグ６０は、第１ＲＦＩＤ回路６１と第２ＲＦＩＤ回路６２との２つのＲＦＩＤタグ回路を１つの基材上にまとめて構成した形態を例示した。これに限らず、例えば、１つのＩＣチップで複数の状態検出用配線の切断検知を行うことができるＲＦＩＤタグとして構成してもよい。

（３）実施形態において、回転部材３０に切断部４０を設け、固定部材５０にＲＦＩＤタグ６０が設けられている構成を例示した。これに限らず、例えば、回転部材にＲＦＩＤタグを設け、固定部材に切断部を設ける構成としてもよい。

なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本開示は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１回転締結具の緩み検知装置
１０防振リング
２０支持台
３０回転部材
３１切断部取付形状
３２下ナット逃げ部
３３上ナット嵌合部
３４空隙部
４０切断部
４１台座部
４１ａビス穴
４２切断刃
５０固定部材
５１側面開口部
５２スリット
５３フランジ部
５４上面部
５５貫通孔
６０ＲＦＩＤタグ
６１第１ＲＦＩＤ回路
６１ａアンテナ
６１ｂアンテナ
６１ｃ状態検出用配線
６１ｄＩＣチップ
６２第２ＲＦＩＤ回路
６２ａアンテナ
６２ｂアンテナ
６２ｃ状態検出用配線
６２ｄＩＣチップ
７０カバー
７１上面部
７２貫通孔
８０締付部材
８１ねじ部
８２フランジ部
８３締付用孔
８４貫通孔
１０１ボルト
１０２ナット
１０３ナット
１０４ワッシャ
１１０ベース部材
１２０基盤
２１０防食リング
２２０防食材
２３０外装材
５００ＲＦＩＤリーダ

Claims

ボルトの頭部の外形形状又はナットの外形形状と係合し、前記ボルト又は前記ナットの回転にしたがって回転可能に設けられた回転部材と、
前記回転部材に沿って配置されベースに対して回転しないように固定された固定部材と、
アンテナ及び状態検出用配線を有するＲＦＩＤタグと、
を備え、
前記回転部材と前記固定部材とのうち一方に前記ＲＦＩＤタグが設けられ、他方に切断部を備え、
前記切断部は、前記回転部材の回転によって前記状態検出用配線を切断する回転締結具の緩み検知装置。
請求項１に記載の回転締結具の緩み検知装置において、
前記状態検出用配線は、複数設けられており、
複数の前記状態検出用配線は、前記切断部によって切断される前記回転部材の回転角度がそれぞれで異なる、回転締結具の緩み検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置において、
前記アンテナと前記ボルト及び前記ナットとの間が離間されている、回転締結具の緩み検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置において、
前記回転部材は、前記ナットの外形形状と係合し、前記ナットの回転にしたがって回転し、
前記ナットが螺合するボルトには前記ナットから突出した余長部が設けられており、
前記固定部材は、前記余長部を利用してベースに対して固定されている、回転締結具の緩み検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置において、
前記ＲＦＩＤタグはパッシブ型である、回転締結具の緩み検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置において、
前記回転部材及び前記固定部材の内側の領域に犠牲防食材が配置されている、回転締結具の緩み検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置において、
前記回転部材及び前記固定部材の内側の領域にペトロラタム系の防食材が充填されている、回転締結具の緩み検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置において、
前記回転部材及び前記固定部材を覆うカバーを有し、
前記カバーの外側は、防水性を有する外装材で覆われている、回転締結具の緩み検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法であって、
前記回転部材及び前記固定部材の内側の領域にペトロラタム系の防食材を充填する、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法。
請求項１又は請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法であって、
前記回転部材及び前記固定部材を覆うカバーを配置し、
前記カバーの外側を、防水性を有する外装材で覆う、回転締結具の緩み検知装置が設置された回転締結具の防食方法。
請求項２に記載の回転締結具の緩み検知装置と、
前記ＲＦＩＤタグと通信を行うＲＦＩＤリーダと、
を備え、
前記ＲＦＩＤリーダの通信結果から前記ボルト又は前記ナットの緩み角度の程度を段階的に認知する、回転締結具の緩み検知システム。