JP2009064111A - 部品管理具、部品状態管理方法及びシステム、並びに、ネジの締結状態管理方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】部品管理具，部品状態管理方法及びシステムに関し、例えば１度締め付けられた後にボルトが緩んだ場合にも確実に検出することができるようにする。
【解決手段】設備に装備されたネジ１，２の締結個所等に介装され、例えば締結軸力に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチ１５と、スイッチ１５と接続されスイッチ１５の閉成・開成状態に応じて応答するＲＦタグ１２とをそなえるように構成し、ネジ１，２の締結軸力等の部品の状態に応じて閉成・開成するスイッチ１５を通じてＲＦタグ１２からの応答情報を読み取るようにする。ネジ１，２が緩んだ場合はスイッチ１５が変化するので、ＲＦタグの応答情報からこれを把握できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネジの締結状態を管理するのに用いて好適の部品管理具、部品状態管理方法及びシステム、並びに、ネジの締結状態管理方法及びシステムに関するものである。

機械類や建造物やその他の種々の設備類には、多数の管理対象部品が存在し、これらの管理対象部品の状態を管理することが重要な場合が多い。
代表的な管理対象部品として、種々の設備類に多数締結されているボルトがあり、このようなボルトの締結状態を管理することも重要である。つまり、本来所定の締結状態に締め付けられているべきボルトが、締付け作業者のミスによって締め忘れられたり、或いは、締結軸力（締め付け軸力）が弱かったりすることがあり、これらの状態を検査し、各ボルトを確実に所定の締結状態に管理することが望まれる。

このようなボルトの締結状態の管理を、1本ずつ手作業で確認するのはあまりにも作業負担が大きいので、より簡便に締結状態の管理を行なえるようにした技術が種々開発されている。
例えば、特許文献１には、ボルトの頭部或いはナットと締め付け対象の部材との間に、外周側がボルトの頭部或いはナットの座面に当接されるようにして皿バネ座金を介装し、皿バネ座金を、ボルトの締結軸力が所定の適正値になったときに平らになる特性を有するものとすることにより、皿バネ座金が平らになった時点で締め付けを終了すれば、所定の適正な締結軸力で締結が行われるとする技術が提案されている。

また、特許文献２には、ボルトにより締め合わされる部分に、第一ＩＣタグをボルトの締め付けによって破壊されるように取り付け、この第一ＩＣタグとは別の第二ＩＣタグを、ボルトの締め付けによって破壊されないように取り付け、ネジ締め接合したのち、読取装置で、ＩＣタグに記録されたＩＤを読み取っていき、ネジの締め忘れや付け忘れを検出する技術が提案されている。

つまり、読取装置によるＩＤの読み取りにおいて、第一ＩＣタグのＩＤが読み取れず、第二ＩＣタグのＩＤが読み取れた場合は、ネジ具は、付け忘れなく適正に締め付けられていることを確認することができ、また、第一ＩＣタグと第二ＩＣタグの両方のＩＤが読み取れた場合は、ネジ具は、付け忘れはないけれども締め忘れがあることを確認することができ、更に、第一ＩＣタグと第二ＩＣタグの両方のＩＤが読み取れない場合は、ネジ具は、付け忘れられていることを確認することができる。
特開２００１−１８７９１１号公報 特開２００６−９７８１３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ボルトの締結軸力を確認することができるが、締め付けの確認には目視が必要であり、目視が困難な箇所には適用できず、作業負担高速に検査を行なうことができない。
また、特許文献１の技術では、ボルトの締結軸力が設定値を超えたら第一ＩＣタグがこのボルトの締め付けによって破壊されるように設定すれば、ボルトの締結軸力を確認することができるが、１度締め付けられた後に、ボルトが緩んだ場合には検出することができない。

つまり、ボルト等の管理対象部品の状態が良側（例えばボルトの締結軸力が所定以上）と不良側（例えばボルトの締結軸力が所定未満）の何れの側にあるかを管理する際に、良側と不良側との間で何れに変化しても検出できることが部品状態の管理を確実に行なう上で必要である。
さらに、多数の管理対象部品が広範囲に亘って配置されている場合、これらを管理するための作業負担は著しく大きいため、確実な部品状態の管理を効率よく円滑に行なうことができるようにすることも極めて重要である。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、例えば１度締め付けられた後にボルトが緩んだ場合にも確実に検出することができるようにするなど、部品状態の管理を確実にしかも効率よく円滑に行なうことができるようにした、部品管理具、部品状態管理方法及びシステム、並びに、ネジの締結状態管理方法及びシステム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、本発明の部品管理具（請求項１）は、設備に装備された部品の近傍に配置され、前記部品の状態に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチと、前記スイッチと接続され該スイッチの閉成・開成状態に応じて応答するＲＦタグとをそなえたことを特徴としている。
前記ＲＦタグは、入力された電波によって供給された電力によって特定の周波数の電波を発振できるようにアンテナをそなえたていることが好ましい（請求項２）。

また、前記ＲＦタグは、ＩＣチップと該ＩＣチップに接続されたアンテナとをそなえたパッシブタイプのＲＦタグであって、前記スイッチは、前記ＩＣチップと前記アンテナとから形成された電気回路内に介装されていることが好ましい（請求項３）。
前記ＩＣチップには前記アンテナを通じて出力可能なＩＤ情報が書き込まれ、前記スイッチが閉成され前記電気回路に電流が流れると前記ＩＤ情報が出力されることが好ましい（請求項４）。

前記部品はネジであって、前記スイッチは、前記ネジの締結個所に介装され締結軸力に応じて閉成・開成が切り換わることも好ましい（請求項５）。
この場合、前記スイッチは、前記締結軸力が基準以上になると閉成し、前記締結軸力が基準未満になると開成することが好ましい（請求項６）。
前記部品がネジの場合、前記スイッチは、前記ネジが貫通するネジ孔部が形成され前記締結軸力に応じて弾性的に厚みが変化するシート状基材と、該シート状基材の前記ネジ孔部に隣接して配置され、前記シート状基材の前記厚みの変化に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチ本体とから構成されていることが好ましい（請求項７）。

この場合、前記ＩＣチップ及び前記アンテナは、前記シート状基材に埋設されていることが好ましい（請求項８）。
また、前記シート状基材の前記ネジ孔部には、開口部が形成されていることが好ましい（請求項９）。
前記部品がネジの場合、前記スイッチ本体は、互いに離隔して配置された一対の端子と、前記締結軸力に応じて弾性的に圧縮変形して前記一対の端子の一方又は両方を移動させて互いに接触状態とする弾性部材と、から構成されていることが好ましい（請求項１０）。

この場合、前記一対の端子は、前記ネジの軸方向に離隔して配置され、前記弾性部材は前記一対の端子の相互間に介装され、前記締結軸力に応じて弾性的に圧縮変形して前記一対の端子を前記軸方向に接近させて接触状態とすることが好ましい（請求項１１）。
あるいは、前記一対の端子は、前記ネジの軸方向に離隔して配置され、前記弾性部材は前記一対の端子の相互間に介装された加圧導電ゴムであることが好ましい（請求項１２）。

前記部品がネジの場合、前記スイッチは、両端縁に互いに絶縁された端子をそれぞれそなえたスプリングワッシャにより構成され、前記締結軸力が基準以上になって前記スプリングワッシャが基準以上に圧縮されると前記の各端子が接触するように設定されていることが好ましい（請求項１３）。
本発明の部品状態管理方法（請求項１４）は、請求項１〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて部品の状態を管理する、部品状態管理方法であって、読取装置を前記部品管理具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る情報読取ステップと、前記情報読取ステップによる前記ＲＦタグからの応答情報から部品の状態を判定する判定ステップと、をそなえていることを特徴としている。

本発明のネジの締結状態管理方法（請求項１５）は、請求項５〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて締結したネジの締結状態を管理する、ネジの締結状態管理方法であって、読取装置を前記ネジ具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る情報読取ステップと、前記情報読取ステップにおいて、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れれば、当該ＲＦタグＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にあると判定し、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れなければ、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にない可能性があると判定する判定ステップとをそなえていることを特徴としている。

本発明の部品状態管理システム（請求項１６）は、請求項１〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて部品の状態を管理する、部品状態管理システムであって、前記部品管理具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る読取装置と、前記読取装置による前記ＲＦタグからの応答情報から部品の状態を判定する判定装置と、をそなえていることを特徴としている。

本発明のネジの締結状態管理システム（請求項１７）は、請求項５〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて締結したネジの締結状態を管理する、ネジの締結状態管理システムであって、前記ネジ具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る読取装置と、前記読取装置により、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れたら、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にあると判定し、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れなければ、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にない可能性があると判定する判定装置とをそなえていることを特徴としている。

本発明の部品管理具（請求項１）によれば、部品の近傍に配置されたスイッチが、部品の状態に応じて閉成・開成が切り換わり、ＲＦタグがこのスイッチの閉成・開成状態に応じて応答するので、読取装置を通じてＲＦタグからの応答情報を読み取るようにすること（請求項１４，１６）により、部品の状態を判定することができる。
前記ＲＦタグを、ＩＣチップとこれに接続されたアンテナとをそなえたパッシブタイプのＲＦタグとして、スイッチをＩＣチップとアンテナとから形成された電気回路内に介装すれば、ＲＦタグに電源をそなえることなしに、所要の読取装置を接近させれば、スイッチの閉成によりＩＣチップからの情報を読み取ることができる（請求項３）。

前記ＩＣチップにＩＤ情報が書き込まれていれば、スイッチが閉成され電気回路に電流が流れるとＩＤ情報が出力されるため、読取装置によって対象のＲＦタグを他と識別しながらＩＣチップからの情報を読み取ることができる（請求項４）。
前記部品がネジであって、前記スイッチを、このネジの締結個所に介装され締結軸力に応じて閉成・開成が切り換わるように構成すれば（請求項５）、ネジの締結個所に介装されたスイッチが、締結軸力に応じて閉成・開成が切り換わり、ＲＦタグがこのスイッチの閉成・開成状態に応じて応答するので、読取装置を通じてＲＦタグからの応答情報を読み取るようにすること（請求項１５，１７）ができ、ＲＦタグからの応答情報を読み取れたら、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にあると判定し、ＲＦタグからの応答情報を読み取れなければ、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にない可能性があると判定することができる。スイッチは、締結軸力に応じて閉成・開成が切り換わるので、ネジの締結後の経年変化等によって、ネジに緩みが生じた場合には、ＲＦタグからの応答情報を読み取れなくなるので、ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にないものと推定することができ、ネジの締結状態管理を容易にしかも確実に行なうことができる。

この場合、前記スイッチを、締結軸力が基準以上になると閉成し、締結軸力が基準未満になると開成するように構成すれば、締結軸力をスイッチ接点の接触操作に利用することができ、信頼性の高いスイッチ構成にすることができる（請求項６）。
また、前記スイッチを、ネジ孔部が形成され締結軸力に応じて弾性的に厚みが変化するシート状基材と、シート状基材の厚みの変化に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチ本体とから構成すれば、ネジ孔部にネジが貫通する状態にシート状基材を装着してネジを締結させれば、締結軸力に応じてシート状基材の厚みが変化し、これに応じてスイッチ本体が閉成・開成が切り換わり、しかも、シート状基材の厚み変化は弾性的に生じるので、締結軸力が減少すればシート状基材の厚みも変化することになり、装着性がよく、安定したスイッチング性能を有するスイッチとなる（請求項７）。

さらに、前記ＩＣチップ及び前記アンテナが前記シート状基材に埋設されれば、シート状基材にネジ具を一体構成することができ、ネジ具の扱いや管理を容易にすることができる（請求項８）。
前記シート状基材のネジ孔部に開口部を形成すれば、ネジ孔部の側方からネジを貫通状態に進入させることができ、装着性が一層良いものになる（請求項９）。

前記スイッチ本体を、互いに離隔した一対の端子と、締結軸力に応じて弾性的に圧縮変形する弾性部材とから構成し、弾性部材が圧縮変形して一対の端子の一方又は両方を移動させて互いに接触させるようにすれば、締結軸力に応じた確実なスイッチ動作を実現することができる（請求項１０）。
特に、前記一対の端子をネジの軸方向に離隔して配置し、弾性部材をこれらの端子の相互間に介装すれば、締結軸力に応じて弾性的に圧縮変形して一対の端子を軸方向に接近させて接触状態とすることができ、締結軸力に応じたより確実なスイッチ動作を実現することができる（請求項１１）。

或いは、前記一対の端子をネジの軸方向に離隔して配置し、前記弾性部材として加圧導電ゴムを一対の端子の相互間に介装すれば、締結軸力に応じた極めて確実なスイッチ動作を実現することができる（請求項１２）。
また、前記スイッチを、両端縁に互いに絶縁された端子をそれぞれそなえたスプリングワッシャにより構成し、締結軸力が基準以上になってスプリングワッシャが基準以上に圧縮されると各端子が接触するように設定すれば、ネジの締結に使用するスプリングワッシャを用いながら、締結軸力に応じたスイッチ動作を実現することができる（請求項１３）。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図８は本発明の一実施形態に係る部品管理具としてのネジ具及び部品状態管理システムとしてのネジの締結状態管理システムを示すものである。
本実施形態にかかる部品管理具は、機械類や建造物やその他の種々の設備類に多数締結されているボルトを対象部品としているので、ここでは、ネジ具とも呼ぶ。

このネジ具（部品管理具）１０は、図２に示すように、ネジ（ボルト１及びナット２）により締結される部材３，４とともにボルト１及びナット２による締結箇所に介装され、対象部品であるネジ１，２の状態（即ちネジ１，２の締結軸力の状態）に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチ１５と、このスイッチ１５と接続されてスイッチ１５の閉成・開成状態に応じて応答するＲＦタグ１２とをそなえている。なお、スイッチ１５は、ネジ１，２の締結軸力が基準以上になると閉成し、この締結軸力が基準未満になると開成する。

また、ＲＦタグ１２は、本実施形態の場合、ＩＣチップ１３とこのＩＣチップ１３に接続されたアンテナ１４とをそなえた公知のパッシブタイプのＲＦタグである。つまり、図３に示すように、パッシブタイプのＲＦタグは、ロジック回路１３ａとメモリ１３ｂとをそなえたＩＣチップ１３と、アンテナ１４とから形成された電気回路が形成されている。そして、スイッチ１５は、ＩＣチップ１３とアンテナ１４とから形成された電気回路内（ここでは、アンテナ１４の一端側の導線部１４ａとＩＣチップ１３の一端側の導線部１４ｂとの間）に介装されている。

これにより、図１，図３にネジの締結状態管理システムとして示すように、スイッチ１５がオン（閉成）状態であれば、リーダ・ライタ本体（リーダ・ライタ機能部）２１とアンテナ２２とからなる読取装置（リーダ・ライタ）２０に、電流を流すことにより、アンテナ２２の発信部２２ａから電波が発信され、ＲＦタグ１２のアンテナ１４が共振してＩＣチップ１３及びアンテナ１４からなる電気回路内に電流が流れ、ロジック回路１３ａを通じてメモリ１３ｂ内の情報［ここでは、各ＲＦタグ１２に固有の識別情報（ＩＤ情報）］等がアンテナ１４を通じて発信され、読取装置（リーダ・ライタ）２０のアンテナ２２の受信部２２ｂに受信されてＩＣチップ１３の情報を読み取ることができるようになっている。

ところで、本実施形態では、シート状基材１１の中に、ＲＦタグ１２のＩＣチップ１３及びアンテナ１４とともに、スイッチ１５が埋設されており、ＲＦタグ１２とスイッチ１５とが一体に構成されている。なお、シート状基材１１には、ネジ（ボルト）１の軸１ｂが貫通しうるネジ孔部１１ａが設けられ、スイッチ１５はこのネジ孔部１１ａの周囲のネジ１，２の締結軸力が加わる箇所に配置されている。

なお、シート状基材１１の形状としては、図４に示すように、種々のものが考えられる。つまり、図４（ａ）に示すものは、本実施形態のものであり、ネジ孔部１１ａから離隔するようにシート状基材１１Ａを一方に延設し、ネジ孔部１１ａの周囲にスイッチ１５を設け、延設部分にＩＣチップ１３及びアンテナ１４を配置している。
図４（ｂ）に示すものは、図４（ｂ）に示すものに対して、周囲が完全に閉じたネジ孔部１１ａに替えて、シート状基材１１Ｂの端部に開口した開口付きネジ孔部１１ｂとしたもので、から離隔するようにシート状基材１１Ａを延設し、ネジ孔部１１ａの周囲にスイッチ１５を設け、ネジ１，２を取付状態にしたままでネジ（ボルト）１の軸１ｂの側方から開口付きネジ孔部１１ｂ内に軸１ｂを貫通させることができる。

図４（ｃ），（ｄ）に示すものは、いずれも、ネジ孔部１１ａから離隔するようにシート状基材１１Ｃ，１１Ｄを全周に延設し、ネジ孔部１１ａの周囲にスイッチ１５を設け、延設ネジ孔部１１ａの全周を取り巻くようにアンテナ１４を配置している。図４（ｃ）に示すものは、図４（ａ）と同様なネジ孔部１１ａを有し、図４（ｄ）に示すものは、図４（ｂ）と同様な開口付きネジ孔部１１ｂを有している。

図４（ｅ）に示すものは、図４（ａ）に示すものに対して、スイッチ１５とＲＦタグ１２（ＩＣチップ１３及びアンテナ１４）とを離隔させたもので、ＲＦタグ１２（ＩＣチップ１３及びアンテナ１４）の部分をネジ１，２から離隔させて好みの位置に配置できるように、シート状基材１１Ｅを、スイッチ１５側とＲＦタグ１２側とに分けて両者をくびれ部１１ｅで接続した形状としている。これにより、くびれ部１１ｅを長くすれば、奥まった箇所のネジ１，２にスイッチ１５側を装着しながら、ＲＦタグ１２側は検出に都合のいい箇所に配置することが可能になる。

ここでは、スイッチ１５側とＲＦタグ１２側とはくびれ部１１ｅを介して一体に構成されているが、スイッチ１５側とＲＦタグ１２側とくびれ部１１ｅとを別体としてそれぞれ接続するようにしてもよい。
また、この例では、ネジ孔部１１ａからシート状基材１１Ｅの端部にわたって、開口付きネジ孔部１１ｂの開口部よりも幅の狭い（ネジ径よりも小さい）切り欠き１１ｃが形成され、ネジ１，２を取付状態にしたままで、切り欠き１１ｃ付近のシート状基材１１Ｅを変形させてネジ孔部１１ａ内に軸１ｂを導入させることができるようになっている。

これにより、シート状基材１１Ｅをネジ１，２で締結した後に、シート状基材１１Ｅが外れにくい利点がある。
なお、この切り欠き１１ｃ付きのネジ孔部１１ａを図４（ａ）〜（ｄ）に示すものに適用してもよく、図４（ａ），（ｃ）に示す切り欠き１１ｃなしのネジ孔部１１ａや図４（ｂ），（ｄ）に示す開口付きネジ孔部１１ｂを、この図４（ｅ）に示すシート状基材１１Ｅに適用してもよい。

次に、スイッチ１５の具体的な構成としては、図５に示すようなものが考えられる。
図５（ａ１），（ａ２）に示すスイッチ１５Ａは、本実施形態のものであり、シート状基材１１自体、或いは、シート状基材１１の上面と下面との間にサンドイッチされた弾性体１５０内に、ネジ１，２への取付時にネジ軸１ｂの方向に並ぶように、２枚の端子１５１，１５２が、間に弾性体１５０の一部１５０ａ〜１５０ｃが位置するようにして内装され、弾性体１５０に軸力（軸方向の力）が加わらない自然の状態では、２枚の端子１５１，１５２が離隔する［図５（ａ１）参照］が、弾性体１５０に軸力が加わるのに応じて、弾性体１５０（特にその一部１５０ａ〜１５０ｃ）が収縮して端子１５１，１５２が接近し、軸力が所定値Ｆ１に達すると端子１５１，１５２が接合し、スイッチ１５Ａが閉成する［図５（ａ２）参照］ようになっている。なお、端子１５１には端子１５２に向けて突出した突起１５１ａ，１５１ｂが設けられ、弾性体１５０の一部１５０ａは突起１５１ａ，１５１ｂ間に介在し、端子１５１，１５２間で確実に弾性力を発揮するようになっている。

図５（ｂ１），（ｂ２）に示すスイッチ１５Ｂは、シート状基材１１自体、或いは、シート状基材１１の上面と下面との間にサンドイッチされた弾性体１５０内に室１５５が形成され、室１５５内の一方（ネジ軸１ａ側）には液体（非圧縮性流体）が封入され、室１５５内の他方には端子１５３が液体の状態に応じて移動可能に封入され、端子１５３に対して空間１５６を介して対向するようにもう一つの端子１５４が固定されている。弾性体１５０に軸力（軸方向の力）が加わらない自然の状態では、室１５５は高さ（ネジ軸方向距離）があるため、端子１５３は端子１５４から離隔している［図５（ｂ１）参照］が、弾性体１５０に軸力が加わるのに応じて、室１５５は高さを減らすため、端子１５３は端子１５４に接近し、軸力が所定値Ｆ１に達すると端子１５３が端子１５４に接合し、スイッチ１５Ｂが閉成する［図５（ｂ２）参照］ようになっている。

図５（ｃ１），（ｃ２）に示すスイッチ１５Ｃは、シート状基材１１自体、或いは、シート状基材１１の上面と下面との間にサンドイッチされた弾性体１５０内に、ネジ１，２への取付時にネジ軸１ｂの方向に並ぶように、２枚の端子１５７，１５８が、間に加圧導電性ゴム（ＰＣＲ）１５９を介して内装され、弾性体１５０に軸力（軸方向の力）が加わらない自然の状態では、加圧導電性ゴム１５９は収縮せずに非導通状態である［図５（ｃ１）参照］が、弾性体１５０に軸力が加わるのに応じて、加圧導電性ゴム１５９に導通性が生じて、軸力が所定値Ｆ１に達する付近で加圧導電性ゴム１５９が一定以上の導通性を有するようになって、端子１５１，１５２が接合しスイッチ１５Ａが閉成したと判定する［図５（ｃ２）参照］ことができるようになっている。

さらには、図６に示すように、スプリングワッシャタイプのスイッチ１５Ｄも考えられる。図６（ａ１），（ａ２）に示すスイッチ１５Ｄは、自然の状態では互いに軸方向に離隔するスプリングワッシャの両端に、部分的に導通部（端子）１６０，１６１を設け、両導通部１６０，１６１は、互いに接触しない限り電気的には接続されないように構成する。そして、このスイッチ（スプリングワッシャ）１５Ｄをネジ１，２に介装して締結し、軸力が所定値Ｆ１に達すると、図６（ａ２）に示すように、両導通部１６０，１６１は、互いに接触して、スイッチ１５Ｄが閉成するようになっている。

なお、図６（ａ１），（ａ２）に示すスイッチ１５Ｄでは、スプリングワッシャの両端が同一平面上まで弾性変形したところでスプリングワッシャの両先端面部分で導通部１６０，１６１が接するようにしているが、図６（ｂ１），（ｂ２）に示すに示すスイッチ１５Ｄ１のように、両導通部１６０，１６１がより確実に閉成するように、スプリングワッシャの両端の導通部１６０，１６１が互いに上下に重なり合って接する（つまり、導通部１６０の下面と導通部１６１の上面とが接する）ようにしてもよい。この場合、さらに、図６（ｃ１），（ｃ２）に示すに示すスイッチ１５Ｄ２のように、スプリングワッシャの両端の導通部１６０，１６１の互いに接触する面をスプリングワッシャ面に対して傾斜するように形成して、より広い接触面積を確保できるようにすれば、両導通部１６０，１６１がさらに確実に閉成する。

図５や図６に示すスイッチ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｄ１，１５Ｄ２の場合、図７に示すように、ネジの締結軸力が所定値Ｆ１よりも小ではスイッチは開成（抵抗大）し、所定値Ｆ１以上ではスイッチは閉成（抵抗微小）となる。また、図５（ｃ１），（ｃ２）に示すスイッチ１５Ｃの場合、図８に示すように、ネジの締結軸力の増加に応じてスイッチの抵抗は減少するため、締結軸力が所定値Ｆ１となる抵抗値Ｒ１を予め求めておけば、スイッチの抵抗値がＲ１以下となったら締結軸力が所定値Ｆ１以上となったと推定することができる。

本発明の一実施形態にかかる部品管理具としてのネジ具及び部品状態管理システムとしてのネジの締結状態管理システムは上述のように構成されているので、以下のようにして、部品状態管理（ネジの締結状態管理）を行なうことができる。
つまり、図１，図３に示すように、読取装置（リーダ・ライタ）２０をネジ具１０に接近させて、読取装置２０に電流を流すことにより、読取装置のアンテナ２２の発信部２２ａから電波が発信され、ＲＦタグ１２のアンテナ１４が共振してＩＣチップ１３及びアンテナ１４からなる電気回路内に電流が流れ、ロジック回路１３ａを通じてメモリ１３ｂ内の情報等がアンテナ１４を通じて発信されるので、読取装置２０のアンテナ２２の受信部２２ｂによりこれを受信し、ＲＦタグ１２からの応答情報を読み取る（情報読取ステップ）。

次に、情報読取ステップにおいて、管理対象のＲＦタグ１２からの応答情報を読み取れれば、当該ＲＦタグ１２を装備したネジ１，２が所定の締結状態にあると判定し、前記ＲＦタグ１２からの応答情報を読み取れなければ、当該ＲＦタグ１２を装備したネジ１，２が所定の締結状態にない若しくは所定の締結状態にない可能性があると判定する（判定ステップ）。

本実施形態の場合、ＲＦタグ１２からの応答情報に各ＲＦタグ１２に固有の識別情報（ＩＤ情報）が含まれるので、多数のネジに対して、次々に情報読取を行ないながらこれを読取装置２０等のメモリに記録していけば、このメモリに記録された読取情報から多数のネジの締結状態を一括して把握することも可能である。
もちろん、ＲＦタグ１２からの応答情報にＩＤ情報がなくても、いずれのＲＦタグ１２を読み取ったかを把握すれば、多数のネジの締結状態を把握することができる。

いずれにしても、ネジの締結個所に介装されたスイッチ１５が、締結軸力に応じて閉成・開成が切り換わり、ＲＦタグがこのスイッチ１５の閉成・開成状態に応じて応答するので、はじめからネジの締結軸力が十分でなかった場合はもちろん、締結当初は締結軸力が十分であったが、その後、緩みが生じるなどした場合にも、スイッチ１５が閉成状態から開成状態に変化するので、緩みが生じるなどしてネジの締結軸力が不十分になったことを把握することができる。

また、本実施形態のＲＦタグは、パッシブタイプのＲＦタグであり、電源を備えなくても応答可能なので、低コストで汎用性があり、様々な用途に簡便に使用することができる。
さらに、本実施形態では、ＩＣチップ及び前記アンテナがスイッチとともにシート状基材に埋設されているので、シート状基材にネジ具を一体構成することができ、ネジ具の扱いや管理が容易になる。

また、スイッチを、両端縁に互いに絶縁された端子をそれぞれそなえたスプリングワッシャにより構成し、締結軸力が基準以上になってスプリングワッシャが基準以上に圧縮されると各端子が接触するように設定すれば、ネジの締結に使用するスプリングワッシャを用いながら、締結軸力に応じたスイッチ動作を実現することができる。
なお、図５（ｃ１），（ｃ２）に示す加圧導電ゴムを用いたスイッチ１５Ｃでは、ネジの締結軸力の増加に応じてスイッチの抵抗は減少する（図８）が、このように、ネジの締結軸力に応じたこまめな検出情報が得られれば、単に、ネジの締結軸力が所定値以上か所定値未満かではなく、ネジの締結軸力をより詳細に把握することが可能になる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して適用することができる。
つまり、上記の実施形態では、ネジ具を例に、本発明の部品管理具を説明したが、本発明の部品管理具は、部品の状態に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチと、このスイッチと接続され該スイッチの閉成・開成状態に応じて応答するＲＦタグとをそなえるものであればよく、本発明の部品管理具としては、ネジに限らず、装置や設備の各部品に適用できる。

例えば、装置や設備の各部品（或いは、各部）の温度状態や湿度状態（濡れ状態）や振動状態や加速度状態に応じて、オンオフ又は出力変動するようなスイッチを用いれば、各部品（各部）の温度状態や湿度状態（濡れ状態）や振動状態や加速度状態を管理することができる。
また、上記の実施形態では、ＩＣチップが搭載されたＲＦタグについて説明したが、ＩＣチップが搭載されていないＲＦタグでも、スイッチの閉成・開成状態に応じて放射する電波の有無を切り替えることができ、各部品の状態を管理することができる。

本発明の一実施形態にかかる部品状態管理システムとしてのネジの締結状態管理システムを示す構成図である。 本発明の一実施形態にかかる部品管理具としてのネジ具を示す図であり、（ａ）はその装着状態を示す断面図、（ｂ）はその平面図である。 本発明の一実施形態にかかるネジの締結状態管理システムの動作を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる部品管理具としてのネジ具の平面配置の例を模式的に示す平面図であり、（ａ）は本実施形態を示し、（ｂ）はその第１変形例を示し、（ｃ）はその第２変形例を示し、（ｄ）はその第３変形例を示し、（え）はその第４変形例を示す。 本発明の一実施形態にかかる部品管理具としてのネジ具のスイッチの構成を示す模式的な断面図であり、（ａ１）は本実施形態の開成状態を示し、（ａ２）は本実施形態の閉成状態を示し、（ｂ１）はその第１変形例の本実施形態の開成状態を示し、（ｂ２）は第１変形例の閉成状態を示し、（ｃ１）はその第２変形例の本実施形態の開成状態を示し、（ｃ２）は第２変形例の閉成状態を示す。 本発明の一実施形態にかかる部品管理具としてのネジ具のスイッチのさらに他の構成を示す斜視図であり、（ａ１）はその第１構成例の開成状態を示し、（ａ２）はその第１構成例の閉成状態を示し、（ｂ１）はその第２構成例の開成状態を示し、（ｂ２）はその第２構成例の開成状態を示し、（ｃ１）はその第３構成例の開成状態（要部のみ）を示し、（ｃ２）はその第３構成例の開成状態（要部のみ）を示す。 本発明の一実施形態にかかる部品管理具としてのネジ具のスイッチ特性を示すグラフである。 本発明の一実施形態の第２変形例にかかる部品管理具としてのネジ具のスイッチ特性を示すグラフである。

符号の説明

１ ネジ（ボルト）
１ｂ ネジ（ボルト）１の軸
２ ネジ（ナット）
３，４ 締結される部材
１０ ネジ具（部品管理具）
１１，１１Ａ〜１１Ｅ シート状基材
１１ａ ネジ孔部
１１ｂ 開口付きネジ孔部
１１ｃ 切り欠き
１２ ＲＦタグ
１３ ＩＣチップ
１３ａ ロジック回路
１３ｂ メモリ
１４ アンテナ
１４ａ，１４ｂ 導線部
１５，１５Ａ〜１５Ｄ スイッチ
２０ 読取装置（リーダ・ライタ）
２１ リーダ・ライタ本体（リーダ・ライタ機能部）
２２ アンテナ
２２ａ アンテナ２２の発信部
２２ｂ アンテナ２２の受信部
１５０ 弾性体
１５１，１５２，１５３，１５４，１５７，１５８ 端子
１５０ａ〜１５０ｃ 弾性体１５０の一部
１５１ａ，１５１ｂ 突起
１５５ 室
１５６ 空間
１５９ 加圧導電性ゴム
１６０，１６１ 導通部（端子）

Claims (17)

1. 設備に装備された部品の近傍に配置され、前記部品の状態に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチと、前記スイッチと接続され該スイッチの閉成・開成状態に応じて応答するＲＦタグとをそなえた
   ことを特徴とする、部品管理具。
2. 前記ＲＦタグは、入力された電波によって供給された電力によって特定の周波数の電波を発振できるようにアンテナをそなえた
   ことを特徴とする、請求項１記載の部品管理具。
3. 前記ＲＦタグは、ＩＣチップと該ＩＣチップに接続された前記アンテナとをそなえたパッシブタイプのＲＦタグであって、前記スイッチは、前記ＩＣチップと前記アンテナとから形成された電気回路内に介装されている
   ことを特徴とする、請求項２記載の部品管理具。
4. 前記ＩＣチップには前記アンテナを通じて出力可能なＩＤ情報が書き込まれ、前記スイッチが閉成され前記電気回路に電流が流れると前記ＩＤ情報が出力される
   ことを特徴とする、請求項３記載の部品管理具。
5. 前記部品はネジであって、前記スイッチは、前記ネジの締結個所に介装され締結軸力に応じて閉成・開成が切り換わる
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の部品管理具。
6. 前記スイッチは、前記締結軸力が基準以上になると閉成し、前記締結軸力が基準未満になると開成する
   ことを特徴とする、請求項５記載の部品管理具。
7. 前記スイッチは、前記ネジが貫通するネジ孔部が形成され前記締結軸力に応じて弾性的に厚みが変化するシート状基材と、該シート状基材の前記ネジ孔部に隣接して配置され、前記シート状基材の前記厚みの変化に応じて閉成・開成が切り換わるスイッチ本体とから構成されている
   ことを特徴とする、請求項５又は６記載の部品管理具。
8. 前記ＩＣチップ及び前記アンテナは、前記シート状基材に埋設されている
   ことを特徴とする、請求項７記載の部品管理具。
9. 前記シート状基材の前記ネジ孔部には、開口部が形成されている
   ことを特徴とする、請求項７又は８記載の部品管理具。
10. 前記スイッチ本体は、互いに離隔して配置された一対の端子と、前記締結軸力に応じて弾性的に圧縮変形して前記一対の端子の一方又は両方を移動させて互いに接触状態とする弾性部材と、から構成されている
    ことを特徴とする、請求項７〜９の何れか１項に記載の部品管理具。
11. 前記一対の端子は、前記ネジの軸方向に離隔して配置され、前記弾性部材は前記一対の端子の相互間に介装され、前記締結軸力に応じて弾性的に圧縮変形して前記一対の端子を前記軸方向に接近させて接触状態とする
    ことを特徴とする、請求項１０記載の部品管理具。
12. 前記一対の端子は、前記ネジの軸方向に離隔して配置され、前記弾性部材は前記一対の端子の相互間に介装された加圧導電ゴムである
    ことを特徴とする、請求項１０記載の部品管理具。
13. 前記スイッチは、両端縁に互いに絶縁された端子をそれぞれそなえたスプリングワッシャにより構成され、前記締結軸力が基準以上になって前記スプリングワッシャが基準以上に圧縮されると前記の各端子が接触するように設定されている
    ことを特徴とする、請求項５又は６記載の部品管理具。
14. 請求項１〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて部品の状態を管理する、部品状態管理方法であって、
    読取装置を前記部品管理具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る情報読取ステップと、
    前記情報読取ステップによる前記ＲＦタグからの応答情報から部品の状態を判定する判定ステップと、をそなえている
    ことを特徴とする、部品状態管理方法。
15. 請求項５〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて締結したネジの締結状態を管理する、ネジの締結状態管理方法であって、
    読取装置を前記ネジ具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る情報読取ステップと、
    前記情報読取ステップにおいて、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れれば、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にあると判定し、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れなければ、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にない可能性があると判定する判定ステップとをそなえている
    ことを特徴とする、ネジの締結状態管理方法。
16. 請求項１〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて部品の状態を管理する、部品状態管理システムであって、
    前記部品管理具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る読取装置と、
    前記読取装置による前記ＲＦタグからの応答情報から部品の状態を判定する判定装置と、をそなえている
    ことを特徴とする、部品状態管理システム。
17. 請求項５〜１３の何れか１項に記載の部品管理具を用いて締結したネジの締結状態を管理する、ネジの締結状態管理システムであって、
    前記ネジ具に接近させて前記ＲＦタグからの応答情報を読み取る読取装置と、
    前記読取装置により、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れたら、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にあると判定し、前記ＲＦタグからの応答情報を読み取れなければ、当該ＲＦタグを装備したネジが所定の締結状態にない可能性があると判定する判定装置とをそなえている
    ことを特徴とする、ネジの締結状態管理システム。

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