JP7407044B2 - 亀裂検知ラベルセット - Google Patents

Description

本発明は、被着体に貼着されて被着体に生じた亀裂を検知する亀裂検知ラベルセットに関する。

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

上述したような被着体としては、ラベルが貼着される貼着面が金属からなる場合がある。その場合、被着体の亀裂によって導通状態が変化するアンテナや配線が被着体と導通してしまうと、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。そのため、亀裂を検知できる対象が限定されてしまうことになる。また、被着体のラベルが貼着される貼着面に塗膜が積層されている場合であっても、塗膜が局所的に薄くなっていたり、経年劣化等で塗膜が剥離していたりする場合がある。その場合においても、アンテナや配線と被着体とが導通してしまい、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ことになる。

また、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という問題点がある。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という問題点がある。さらに、上記のような障害物の存在によって作業箇所が狭いと、作業箇所への手や器具等のアプローチ方向が制限され、亀裂の検知箇所にラベルを貼着しにくくなり、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虞がある。

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、亀裂の検知箇所の近傍に障害物が存在する場合でも、被着体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亀裂検知ラベル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、
被着体に貼着されて前記被着体に生じた亀裂を検知する亀裂検知ラベルセットであって、
前記亀裂の検知箇所を跨いで貼着される第１のラベルと、
前記第１のラベルと電気的に接合された状態で前記被着体に貼着される第２のラベルとを有し、
前記第１のラベルは、
ループ状の金属配線層と、
前記金属配線層の一方の面に積層された第１の非導電性接着層とを有し、
前記第２のラベルは、
ベース基材と、
前記ベース基材の一方の面に積層された第２の非導電性接着層と、
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前記ベース基材の一方の面にて表出した接合部となり、
前記金属配線層と、前記２本の補助配線の前記接合部とが電気的に接合されることで、前記第１のラベルと前記第２のラベルとが電気的に接合され、
前記ベース基材は、前記２本の補助配線の接合部間の領域に、切り離し可能に区画形成された切り離し部を有し、
前記切り離し部は、前記第２の非導電性接着層と前記金属配線層上に積層された導電性接着層との少なくとも一方によって、前記金属配線層の一部と貼着可能に構成され、
前記金属配線層は、一つの側縁部から他の側縁部に向かって延び、前記他の側縁部に達する前に終端するスリットが、両側縁部からそれぞれ形成されている。

上記のように構成された本発明においては、第１のラベルが亀裂の検知箇所を跨いで貼着された後、金属配線層と２本の補助配線の接合部とが電気的に接合されることで、第１のラベルと第２のラベルとが電気的に接合される。その後、ベース基材に区画形成された切り離し部が切り離されると、ループ状の金属配線層のうち切り離し部に対向していた領域が、第２の非導電性接着層と導電性接着層との少なくとも一方によって切り離し部に貼着されたままスリットがきっかけとなって切り離され、それにより、金属配線層が、２本の補助配線の接合部に接合された領域が両端部となった状態となる。その状態において、被着体に亀裂が生じると、亀裂に追従して第１のラベルが破断し、第１のラベルに設けられた金属配線層が断線する。この際、第１のラベルは、金属配線層と金属配線層の一方の面に積層された第１の非導電性接着層とから構成され、第１の非導電性接着層によって被着体に貼着されることで、被着体の貼着面が金属からなるものであっても、被着体と金属配線層とが導通することはない。第１のラベルの金属配線層の導通状態は、第２のラベルの検出手段にて２本の補助配線を介して検出され、第２のラベルの通信用アンテナを介して非接触送信されることになるが、２本の補助配線のそれぞれが、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っており、この接合部が金属配線層と電気的に接合され、その後、ベース基材の切り離し部が切り離されることで金属配線層が２本の補助配線の接合部に接合された領域が両端部となった状態となって、金属配線層と検出手段とが補助配線を介して電気的に接続されることになるため、被着体の亀裂の検知箇所の近傍に障害物等が存在する場合や、作業箇所への手や器具等のアプローチ方向が制限される場合でも、その配置に応じた形状及び金属配線層のパターンを有する第１のラベルを用い、さらに金属配線層のうちその配置に応じた領域に接合部が接合するように第２のラベルを貼着すれば、通信用アンテナ及び検出手段を有する第２のラベルを、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る。

また、切り離し部の、２本の補助配線の接合部間を結ぶ方向と直交する方向の長さが、金属配線層の幅よりも長ければ、切り離し部を切り離した際、金属配線層を、２本の補助配線の接合部に接合された領域が両端部となった状態に確実にすることができる。

また、第２のラベルが、ベース基材と第２の非導電性接着層との間のうち、少なくとも通信用アンテナ及び検出手段に対向する領域に、非導電性部材が介在していれば、通信用アンテナ及び検出手段と被着体との間隔を非導電性部材によって広げることができ、被着体が金属からなるものであっても、金属配線層の導通状態を非接触送信する際に被着体の影響が及びにくくすることができる。

本発明によれば、被着体に亀裂が生じた場合に断線する金属配線層を有する第１のラベルと、金属配線層の導通状態を非接触送信する通信用アンテナ及び検出手段を有する第２のラベルとが別体として構成され、これらが電気的に接合される構成とするとともに、金属配線層の任意の領域に２本の補助配線の接合部を接合可能な構成としたため、亀裂の検知箇所の近傍に障害物が存在する場合でも、被着体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、切り離し部の、２本の補助配線の接合部間を結ぶ方向と直交する方向の長さが、金属配線層の幅よりも長ければ、切り離し部を切り離した際、金属配線層を、２本の補助配線の接合部に接合された領域が両端部となった状態に確実にすることができる。

また、第２のラベルが、ベース基材と第２の非導電性接着層との間のうち、少なくとも通信用アンテナ及び検出手段に対向する領域に、非導電性部材が介在しているものにおいては、通信用アンテナ及び検出手段と被着体との間隔を非導電性部材によって広げることができ、被着体が金属からなるものであっても、金属配線層の導通状態を非接触送信する際に被着体の影響が及びにくくすることができる。

本発明の亀裂検知ラベルセットを構成する検知ラベルの実施の一形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の亀裂検知ラベルセットを構成するＲＦラベルの実施の一形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面方向から見た構成を示す図、（ｄ）は下面図である。 図１に示した検知ラベルと図２に示したＲＦラベルとが電気的に接合されて本発明の亀裂検知ラベルセットを構成した状態を示す図であり、（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３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３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３に示した亀裂検知ラベルセットにおける検知ラベルの配線層の幅とＲＦラベルの切り離し部の大きさの関係を説明するための図である。 図３に示した亀裂検知ラベルセットが図４及び図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３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８に示したシステムにおいて図３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。 本発明の亀裂検知ラベルセットを構成する検知ラベルの他の実施の形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 図１０に示した検知ラベルと図２に示したＲＦラベルとが電気的に接合されて本発明の亀裂検知ラベルセットを構成した状態を示す図であり、（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。

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。

図１は、本発明の亀裂検知ラベルセットを構成する検知ラベルの実施の一形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

本形態における検知ラベルは図１に示すように、金属配線層となる円型ループ状の配線層１１の一方の面の全面に第１の非導電性接着層１２が積層されているとともに、配線層１１の他方の面の全面に導電性接着層３０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ている。さらに、検知ラベル１０には、配線層１１、非導電性接着層１２及び非導電性接着層３０の全てを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。

上記のように構成された検知ラベル１０は、本願発明の亀裂検知ラベルセットの第１のラベルとなるものである。

図２は、本発明の亀裂検知ラベルセットを構成するＲＦラベルの実施の一形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面方向から見た構成を示す図、（ｄ）は下面図である。

本形態におけるＲＦラベルは図２に示すように、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を覆うように第２の非導電性接着層２８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、後述するようにＲＦラベル２０が図１に示した検知ラベル１０に電気的に接合された場合に、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２８の全てを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。また、ベース基材２１には、補助配線２４の接合部２５が表出した領域間に切り離し部５０が設けられている。切り離し部５０は、一部が突出した形状を有し、ミシン目５１によってベース基材２１に分離可能に区画形成されている。

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が形成された面のうち切り離し部５０以外の領域に、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。

非導電性接着層２８は、上述したように保護層２７及びスペーサー４０を覆うようにベース基材２１に積層されているが、ベース基材２１の保護層２７が積層されていない切り離し部５０にも積層されている。

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。

上記のように構成されたＲＦラベル２０は、本願発明の亀裂検知ラベルセットの第２のラベルとなるものである。

図３は、図１に示した検知ラベル１０と図２に示したＲＦラベル２０とが電気的に接合されて本発明の亀裂検知ラベルセットを構成した状態を示す図であり、（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。

本形態における亀裂検知ラベルは図３に示すように、図１に示した検知ラベル１０と図２に示した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る。

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とが、配線層１１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、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とが電気的に接合されて亀裂検知ラベルセット１を構成した状態においては、検知ラベル１０は図３（ａ），（ｄ）に示すようにその一部が断線してループ状ではなくなり、また、ＲＦラベル２０は図３（ａ），（ｃ）に示すように切り離し部５０が切り離されたものとなっている。

これにより、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とが、ＲＦラベル２０の補助配線２４の接合部２５と、配線層１１の断線した両端部となる接合部１５とが導電性接着層３０によって貼着されて電気的に接合され、ＩＣチップ２２と２本の補助配線２４と配線層１１とで１つのループが形成されることになる。そして、上述したように、ＩＣチップ２２が、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４は、図３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５は、図３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４及び図５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３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４（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。また、検知ラベル１０においては、図１に示したように円型のループ状となっており、ＲＦラベル２０においては、図２に示したように切り離し部５０が切り離されていない状態となっている。

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４（ｂ）及び図５（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。また、検知ラベル１０が円型のループ状のものであることから、その向きを問わずに検知エリア２ａを跨ぐように台車２に貼着することができる。

また、本実施形態においては、検知エリア２ａの亀裂の発生方向が、貼着した検知ラベル１０のスリット１３ａ，１３ｂの向きと略同一であることから、検知エリア２ａで亀裂が生じた際の検知ラベル１０の破断の精度を向上させることができる。但し、亀裂の発生方向と破断させるためのスリットの向きは適宜、設計できる。

次に、図４（ｃ）及び図５（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５（ｃ）に示すように、ＲＦラベル２０における補助配線２４の２つの接合部２５が検知ラベル１０に対向するように、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、ＲＦラベル２０を非導電性接着層２８によって台車２に貼着する。これにより、検知ラベル１０の配線層１１とＲＦラベル２０の補助配線２４の接合部２５とが、配線層１１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。

その後、ＲＦラベル２０のベース基材２１のミシン目５１が破断されて切り離し部５０が切り離されると、切り離し部５０と検知ラベル１０とが非導電性接着層２８及び導電性接着層３０によって貼着されており、さらに、検知ラベル１には、配線層１１、導電性接着層３０及び非導電性接着層１２の全てを表裏貫通したスリット１３ａ，１３ｂがその両側縁部を始点として形成されているため、図４（ｄ）及び図５（ｄ）に示すように、ループ状の検知ラベル１０のうち切り離し部５０に対向していた領域が、非導電性接着層２８及び導電性接着層３０によって切り離し部５０に貼着されたままスリットスリット１３ａ，１３ｂがきっかけとなって切り離される。

これにより、上述したように、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とが、ＲＦラベル２０の補助配線２４の接合部２５と、配線層１１の断線した両端部となる接合部１５とが導電性接着層３０によって貼着されて電気的に接合され、ＩＣチップ２２と２本の補助配線２４と配線層１１とで１つのループが形成された状態となる。

ここで、検知ラベル１０の配線層１１の幅と、ＲＦラベル２０の切り離し部５０の大きさの関係について説明する。

図６は、図３に示した亀裂検知ラベルセット１における検知ラベル１０の配線層１１の幅とＲＦラベル２０の切り離し部５０の大きさの関係を説明するための図である。

上述したように、ＲＦラベル２０の切り離し部５０は、補助配線２４の接合部２５が表出した領域間に設けられていることから、ＲＦラベル２０における補助配線２４の２つの接合部２５が検知ラベル１０に対向するように検知ラベル１０にＲＦラベル２０を重ね合わせると、切り離し部５０が検知ラベル１０の一部に対向することになる。その際、図６に示すように、切り離し部５０の、２本の補助配線２４の接合部２５間を結ぶ方向と直交する方向の長さＬが、検知ラベル１０の配線層１１の幅Ｗよりも長ければ、切り離し部５０を切り離した際、配線層１１を、２本の補助配線２４の接合部２５に接合された領域が接合部１５となって両端部となった状態に確実にすることができる。

また、切り離し部５０は、本形態のように一部が突出した形状でなくてもよい。ただし、一部が突出した形状であれば、ミシン目５１を破断して切り離し部５０を切り離す際に、突出した部分を摘み代として用いて切り離し部５０を容易に切り離すことができる。

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から剥離して脱落してしまうことが回避されることになる。

図７は、図３に示した亀裂検知ラベルセット１が図４及び図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。なお、図７においては、配線層１１が直線状のような形態となっているが、図３に示した亀裂検知ラベルセット１においては検知ラベル１０の外形が円型であるため、厳密には、配線層１１が湾曲したような形態となっている。

図３に示した亀裂検知ラベルセット１が図４及び図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７（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３に示した亀裂検知ラベルセット１が図４及び図５に示したように台車２に貼着された状態において、図７（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、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非導電性接着層１２及び導電性接着層３０も含めて表裏貫通して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及び導電性接着層３０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８は、図３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３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８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９は、図８に示したシステムにおいて図３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３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４及び図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７（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、本形態においては、検知ラベル１０の配線層１１がループ状となっていることで、検知ラベル１０がその向きを問わずに検知エリア２ａを跨ぐように台車２に貼着され、ＲＦラベル２０の補助配線２４の２つの接合部２５が検知ラベル１０に対向するように検知ラベル１０にＲＦラベル２０が重ね合わされてこれらが導電性接着層３０を介して貼着された後、ＲＦラベル２０のベース基材２１のミシン目５１が破断されて切り離し部５０が切り離されると、ループ状の検知ラベル１０のうち切り離し部５０に対向していた領域が、非導電性接着層２８及び導電性接着層３０によって切り離し部５０に貼着されたままスリットスリット１３ａ，１３ｂがきっかけとなって切り離される。このように、台車２に対して検知ラベル１０をその向きを問わずに貼着することができるとともに、その後、検知ラベル１０の任意の領域にＲＦラベル２０の２本の補助配線２４の接合部２５を接合可能な構成としたことにより、亀裂の検知箇所の近傍に障害物が存在する場合でも、被着体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。

（他の実施の形態）
図１０は、本発明の亀裂検知ラベルセットを構成する検知ラベルの他の実施の形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図１１は、図１０に示した検知ラベル１１０と図２に示したＲＦラベル２０とが電気的に接合されて本発明の亀裂検知ラベルセットを構成した状態を示す図であり、（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１１０単体の上面図である。

本形態における検知ラベルは図１０に示すように、図１に示した検知ラベル１０に対してその外形が正方形のループ状である点が異なる。

本形態の検知ラベル１１０においても、検知ラベル１１０がその向きを問わずに検知エリア２ａを跨ぐように台車２に貼着され、ＲＦラベル２０の補助配線２４の２つの接合部２５が検知ラベル１１０に対向するように検知ラベル１１０にＲＦラベル２０が重ね合わされてこれらが導電性接着層１３０を介して貼着された後、ＲＦラベル２０のベース基材２１のミシン目５１が破断されて切り離し部５０が切り離されると、ループ状の検知ラベル１１０のうち切り離し部５０に対向していた領域が、非導電性接着層２８及び導電性接着層１３０によって切り離し部５０に貼着されたままスリットスリット１１３ａ，１１３ｂがきっかけとなって切り離され、図１１に示すように、検知ラベル１１０とＲＦラベル２０とが、ＲＦラベル２０の補助配線２４の接合部２５と、配線層１１１の断線した両端部となる接合部１１５とが導電性接着層３０によって貼着されて電気的に接合され、ＩＣチップ２２と２本の補助配線２４と配線層１１１とで１つのループが形成された状態となった亀裂検知ラベルセット１０１が構成される。

上記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、ＩＣチップ２２が、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１１１に流すことで配線層１１１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１１１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ことになる。

なお、上述した実施の形態においては、配線層１１，１１１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１１，１１１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１１，１１１として金属箔を用いた場合、導電性インク等で配線層１１，１１１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、円型や正方形のループ状の配線層１１，１１１を例に挙げて説明したが、検知ラベルの配線層は、ループ状であれば長方形や多角形等であってもよい。

また、上述した実施の形態においては、ＲＦラベル２０の接合部２５が表出する領域間にも非導電性接着層２８を積層し、この非導電性接着層２８と、検知ラベル１０，１１０の配線層１１，１１１に積層された導電性接着層３０，１３０によって、切り離し部５０が検知ラベル１０，１１０に貼着可能となる構成を例に挙げて説明したが、検知ラベル１０，１１０の配線層１１，１１１に導電性接着層３０，１３０が積層されているため、ＲＦラベル２０の接合部２５が表出する領域間には非導電性接着層２８を積層せず、導電性接着層３０のみによって切り離し部５０が検知ラベル１０，１１０に貼着可能となる構成としてもよい。また、検知ラベル１０，１１０に対するＲＦラベル２０の方向の自由度が制限されてしまうが、導電性接着層３０，１３０を配線層１１，１１１の一方の面の全面に積層しない構成においては、ＲＦラベル２０の接合部２５が表出する領域間に積層された非導電性接着層２８のみによって、切り離し部５０が検知ラベル１０，１１０に貼着可能となるものとしてもよい。

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
１１，１１１ 配線層
１１ａ 断線部
１２，２８，１１２ 非導電性接着層
１３ａ，１３ｂ，２６ａ，２６ｂ，１１３ａ，１１３ｂ スリット
１４，１１４ 空隙
１５，２５，１１５ 接合部
１６ａ，１６ｂ，２９ 剥離紙
２０ ＲＦラベル
２１ ベース基材
２２ ＩＣ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
５０ 切り離し部
５１ ミシン目

Claims (3)

1. 被着体に貼着されて前記被着体に生じた亀裂を検知する亀裂検知ラベルセットであって、
   前記亀裂の検知箇所を跨いで貼着される第１のラベルと、
   前記第１のラベルと電気的に接合された状態で前記被着体に貼着される第２のラベルとを有し、
   前記第１のラベルは、
   ループ状の金属配線層と、
   前記金属配線層の一方の面に積層された第１の非導電性接着層とを有し、
   前記第２のラベルは、
   ベース基材と、
   前記ベース基材の一方の面に積層された第２の非導電性接着層と、
   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前記ベース基材の一方の面にて表出した接合部となり、
   前記金属配線層と、前記２本の補助配線の前記接合部とが電気的に接合されることで、前記第１のラベルと前記第２のラベルとが電気的に接合され、
   前記ベース基材は、前記２本の補助配線の接合部間の領域に、切り離し可能に区画形成された切り離し部を有し、
   前記切り離し部は、前記第２の非導電性接着層と前記金属配線層上に積層された導電性接着層との少なくとも一方によって、前記金属配線層の一部と貼着可能に構成され、
   前記金属配線層は、一つの側縁部から他の側縁部に向かって延び、前記他の側縁部に達する前に終端するスリットが、両側縁部からそれぞれ形成されている、亀裂検知ラベルセット。
2. 請求項１に記載の亀裂検知ラベルセットにおいて、
   前記切り離し部は、前記２本の補助配線の接合部間を結ぶ方向と直交する方向の長さが、前記金属配線層の幅よりも長い、亀裂検知ラベルセット。
3. 請求項１または請求項２に記載の亀裂検知ラベルセットにおいて、
   前記第２のラベルは、前記ベース基材と前記第２の非導電性接着層との間のうち、少なくとも前記通信用アンテナ及び前記検出手段に対向する領域に、非導電性部材が介在している、亀裂検知ラベルセット。

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