JP2014238743A - Ｉｃタグの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物に対してＩＣタグを確実に固定して、長期間安定した性能が発揮できるＩＣタグ取付構造を提供する。
【解決手段】ボルト１のボルトヘッド部１２に形成された収容部１３に、ＩＣタグ保持体２を収容する。ＩＣタグ保持体２は、ＩＣダク２１を内蔵するセラミック焼成体であり、耐熱性を有する。収容部１３にＩＣタグ保持体２を収容したボルト１の外周面に樹脂粉体を付着させて樹脂粉体層を形成させた後、ボルト１を加熱する。樹脂粉体の溶融温度以上に加熱することで、樹脂粉体を溶融させることで、ボルト１の外周面に樹脂被膜３ｂを形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、非接触ＩＣタグを対象物に取り付けするＩＣタグの取付構造に関する。

従来、非接触型ＩＣタグを収容しているボルト等の機械要素が提案されている。この様な機械要素は、ＩＣタグに所望の情報を適宜入出力し、その機械要素が取り付けられている装置や機械の情報を管理する為に利用されている。

特開２００８−８４２８３号公報

例えば、特許文献１に記載されている構成では、ボルトのボルトヘッドに凹部２２を形成し、その凹部２２にＩＣタグ１２を収納し接着剤で固定する構成となっている。

このように装着されるＩＣタグは、使用環境の変化にかかわりなく安定した性能を発揮することが期待されるが、使用環境における大きな温度変化や、風雨にさらされるなどの環境の変化によって、ＩＣタグの接着が剥がれるなどの問題があった。特に、ＩＣタグを保持する機械要素に塗布される塗料の溶剤によって、ＩＣタグを接着している接着剤が劣化し易いといった欠点もあった。

この発明は、対象物に対してＩＣタグを確実に固定して、長期間安定した性能が発揮できるＩＣタグ取付構造を提供することを目的としている。

以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。
（１）非接触型ＩＣタグを保持するＩＣタグ保持体と、
対象物に設けられ、前記ＩＣタグ保持体を収容する開口を有する収容部と、
前記対象物において、前記ＩＣタグ保持体が収容された前記収容部の開口を含む表面に被覆された樹脂皮膜とを有るＩＣタグ取付構造。

（２）対象物に形成された収容部と、
前記収容部内に磁性体を介して収容された非接触型ＩＣタグと、
前記収容部内に充填されて、前記非接触型ＩＣタグを収容部内に固定する充填材と、
前記対象物において、前記充填材が充填された前記収容部の開口を含む表面に被覆された樹脂皮膜とを有るＩＣタグ取付構造。

（３）前記対象物は、機械要素である上記（１）又は（２）に記載のＩＣタグ取付構造。

（４）前記機械要素は、ボルトである上記（３）に記載のＩＣタグ取付構造。

（５）前記樹脂皮膜は、前記対象物の表面に付着させられた樹脂粉体を加熱溶融することで形成されている上記（１）〜（４）のいずれか１に記載のＩＣタグ取付構造。

請求項１に記載の発明によれば、収容部の開口が樹脂皮膜によって被覆されているので、収容部とＩＣタグ保持体との間に異物が侵入することが抑制され、ＩＣタグ保持体を収容部内に長期的に保持することが可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、収容部の開口が樹脂皮膜によって被覆されているので、収容部内に異物が侵入することが抑制され、ＩＣタグを収容部内に長期的に保持することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、対象物が機械要素であるので、その機械要素を含む機械等について、周囲環境の変化による影響を抑制しつつ、ＩＣタグを長期的に保持させることができる。
請求項４に記載の発明によれば、ボルトについて、ＩＣタグを周囲環境の変化による影響を抑制しつつ、長期的に保持させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、対象物の表面に樹脂粉体を付着させ、これを加熱溶融することで、樹脂皮膜を形成すれば、加熱溶融時に収容部内の空気が外部に排出され、樹脂の冷却硬化時に、収容部の開口に樹脂が密着することとなり、より確実にＩＣタグを保持することが可能となる。

本発明の取付構造を示すボルトの断面側面図である。 本発明の取付構造を有するボトルの全体分解斜視図である。 ＩＣタグの全体斜視図である。 本発明の取付構造を示すもので、樹脂被膜形成前のボルトの断面側面図である。 本発明の他の実施形態の取付構造を示すもので、ボルトヘッド部分の部分断面側面図である。

以下、本発明の好適実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の取付構造を示すボルト１の断面側面図である。対象物であるボルト１は、外周に雄ネジ１１ａが形成されたネジ部１１と、ネジ部１１の一端に設けられたボルトヘッド部１２とを備えている。

ボトルヘッド部１２には、頂上面に穴が形成されて収容部１３が設けられている。この収容部１３には、ＩＣタグ２１を内側に保持したＩＣタグ保持体２が収容される。ＩＣタグ保持体２は、底部に配置された板状の磁性体２２と、磁性体２２上に載置されたＩＣタグ２１と、これら磁性体２２とＩＣタグ２１とを所望の形状で覆い固めたセラミック材からなる被覆部材２３とから構成されている。この実施形態では、被覆部材２３は、収容部１３の内法形状に合致した円柱状に形成されているが、収容部１３の形状に応じて、任意の形状に焼き固めることが可能である。

図２に示されているように、ＩＣタグ保持体２は、収容部１３内に納められる。この際、収容部１３の底部には、予め接着剤２０を配置する。ＩＣタグ２１は、例えば、図３に示されているように、ＩＣチップ２１１と、その周囲に巻きまわされたアンテナ２１２とを有し、所定の周波数帯域を用いた電磁誘導方式の非接触型ＩＣタグである。

図３に示されているＩＣタグ２１は、周囲を覆うセラミック材の焼成時に、高温による影響を受けないように、例えば、耐熱性を有する材料や部品を用い、融点の低い材料を用いない等の構成を備えている。

図４に示されているように、収容部１３にＩＣタグ保持体２を収容したボルト１に対して、その外周面に静電気を帯電させた樹脂粉体を付着させ、外表面に樹脂粉体による樹脂粉体層３ａを形成する。このような樹脂粉体層３ａを形成した後、樹脂粉体の溶融温度を越える温度までボルト１を加熱する。この加熱によって、収容部１３内に存在し、ＩＣタグ保持体２とボルト１との間に介在する空気が膨張し、収容部１３の外側に排出される。その後冷却すると、溶融した樹脂は硬化して、ボルト１のボルトヘッド部１２の頂上面、特に、収容部１３に収容されているＩＣタグ保持体２の上面に皮膜層として残る。この冷却の際、収容部１３内に残る空気は、収縮するので、ボルト１とＩＣタグ保持体２との間に、溶融した樹脂が進入し、ボルト１とＩＣタグ保持体２との間の隙間を埋めることとなる。そのような樹脂の作用によって、ボルト１とＩＣタグ保持体２との間に埃、雨水、塗料の溶剤などが浸入しないので、ＩＣタグ保持体２を固定する接着剤２０の接着効果の低下が抑制される。

また、樹脂が外側から被覆される構成に加えて、収容部１３内は真空に近い状態となるため、樹脂被膜はＩＣタグ保持体２を外側から押さえつける構成となり、ＩＣタグ保持体２をより確実にボルト１に保持することができる。さらに、周囲の温度が高温になった場合、収容部１３内の気圧が低いので、内部気体の膨張によって被膜が剥がれるといったトラブルも抑制される。

また、樹脂被膜３ｂで収容部１３を覆うことによって、ＩＣタグ保持体２を外観上隠すことができる。つまり、本発明の取付構造を有するボルト１を装着した機器や機械に対して、これらを盗難した者や、不正使用する者にはＩＣダクの存在が解らないので、ＩＣタグのデータを読み取ることで、盗難や不正使用の検証に利用することが可能となる。なお、ボルト１のネジ部１１に被覆された樹脂被膜３ｂは、ネジ部１１が螺合する雌ネジとの間に介在し、ボルト１の緩みを抑制する作用も発揮する。

上記構成例の他、ＩＣタグ保持体２の被覆部材２３を樹脂で構成してもよい。被覆部材２３を構成する樹脂は、カーボンファイバー等の導電材料が混合されており、保持体２の表面における表面低効率は、表面低効率は、静電気拡散性を有する程度の範囲であるとよい。この範囲の表面抵抗率であると、帯電した物体が接触した場合に激しい静電気放電 を起こすことなく、 かつその帯電を比較的すみやかに消散させられる程度の導電性を持つものの、 静電場を遮蔽できるほどの導電性は持たない。このため、帯電させられた樹脂粉末を表面に付着させることができる。表面抵抗率が上記範囲より小さい場合には、導電率が高くなり、ＩＣタグを駆動させる電波が遮蔽され、ＩＣタグを駆動させることが困難となる。表面抵抗率が上記範囲より大きい場合には、保持体２の表面に帯電した樹脂粉体が付着させることが困難となる。

図５は、取付構造の他の実施形態を示す、ボルト１の部分断面側面図である。この実施形態の取付構造の製造工程について説明する。図５（Ａ）に示されているように、ボルト１のボルトヘッド部１２に形成された収容部１３には、底部中央に板状の磁性体２２が配置され、その上にはＩＣタグ２１が載置される。磁性体２２は、ＩＣタグ２１の略全面を覆う面積を備え、ＩＣタグ２１のアンテナ２１２とボルト１との間に介在する。

図５（Ｂ）に示されているように、収容部１３内には、配置されている磁性体２２とＩＣダク２１の上から充填材２４が充填される。充填材２４は、例えば、耐熱性を備えた樹脂が用いられ、具体的には、シリコーン樹脂などが挙げられる。充填材２４は、磁性体２２、ＩＣダク２１や収容部１３の内壁などの間に隙間が生じない様に充填される。

次に、図５（Ｃ）に示されているように、収容部１３の開口を蓋体２５によって塞ぐ。蓋体２５は、例えば硬質で耐熱性を有する材料で構成されていることが好ましく、例えば、セラミックや耐熱性を有する樹脂、或いは金属であってもよい。この実施形態では、セラミックが用いられる。蓋体２５は、充填された充填材２４との間に隙間を生じさせないように取り付けられる。蓋体２５を取り付けた後、ボルト１の外周面及び蓋体２５の外表面に、樹脂粉体を付着させ、樹脂粉体層３ａを形成する。

次に、樹脂粉体の溶融温度を越える温度までボルト１を加熱する。この加熱によって、収容部１３内に存在し、充填材２４、ＩＣタグ２１、蓋体２５、磁性体２２との間に介在する空気が膨張し、収容部１３の外側に排出される。その後冷却すると、溶融した樹脂は硬化して、ボルト１のボルトヘッド部１２の頂上面、特に、収容部１３に収容されている蓋体２５の上面に皮膜層として残る。この冷却の際、収容部１３内に残る空気は、収縮するので、ボルト１と蓋体２５、或いはボルト１と充填材２４との間などに、溶融した樹脂が進入し、ボルト１と蓋体２５との間の隙間を埋めることとなる。そのような樹脂の作用によって、ボルト１の収容部１３内に埃、雨水、塗料の溶剤などが浸入しないので、ＩＣタグ保持作用を強化できる。

また、樹脂が外側から被覆される構成に加えて、収容部１３内は真空に近い状態となるため、樹脂被膜は蓋体２５を外側から押さえつける構成となり、蓋体２５をより確実にボルト１に保持することができる。さらに、周囲の温度が高温になった場合、収容部１３内の気圧が低いので、内部気体の膨張によって被膜が剥がれるといったトラブルも抑制される。

また、樹脂被膜による、ＩＣタグの隠蔽効果は、第１の実施形態と同様に発揮される。蓋体２５を構成する材質は、樹脂であってもよい。この樹脂は、カーボンファイバー等の導電材料が混合されており、蓋体２５の表面における表面低効率は、静電気拡散性を有する程度の範囲であるとよい。この範囲の表面抵抗率であると、帯電した物体が接触した場合に激しい静電気放電 を起こすことなく、 かつその帯電を比較的すみやかに消散させられる程度の導電性を持つものの、 静電場を遮蔽できるほどの導電性は持たない。このため、帯電させられた樹脂粉末を表面に付着させることができる。表面抵抗率が上記範囲より小さい場合には、導電率が高くなり、ＩＣタグを駆動させる電波が遮蔽され、ＩＣタグを駆動させることが困難となる。表面抵抗率が上記範囲より大きい場合には、保持体２の表面に帯電した樹脂粉体が付着させることが困難となる。

以上説明した実施形態の他、対象物は、ボルトに限られず、ナットや、他の機械要素であってもよい。

１ ボルト
２ ＩＣタグ保持体
２０ 接着剤
２１ ＩＣタグ
２１１ ＩＣチップ
２１２ アンテナ
２２ 磁性体
２３ 被覆部材
２４ 充填材
２５ 蓋体
３ａ 樹脂粉体層
３ｂ 樹脂被膜

Claims (5)

1. 非接触型ＩＣタグを保持するＩＣタグ保持体と、
   対象物に設けられ、前記ＩＣタグ保持体を収容する開口を有する収容部と、
   前記対象物において、前記ＩＣタグ保持体が収容された前記収容部の開口を含む表面に被覆された樹脂皮膜とを有るＩＣタグ取付構造。
2. 対象物に形成された収容部と、
   前記収容部内に磁性体を介して収容された非接触型ＩＣタグと、
   前記収容部内に充填されて、前記非接触型ＩＣタグを収容部内に固定する充填材と、
   前記対象物において、前記充填材が充填された前記収容部の開口を含む表面に被覆された樹脂皮膜とを有るＩＣタグ取付構造。
3. 前記対象物は、機械要素である請求項１又は２に記載のＩＣタグ取付構造。
4. 前記機械要素は、ボルトである請求項３に記載のＩＣタグ取付構造。
5. 前記樹脂皮膜は、前記対象物の表面に付着させられた樹脂粉体を加熱溶融することで形成されている請求項１〜４のいずれか１に記載のＩＣタグ取付構造。

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