WO2021177018A1

WO2021177018A1 - Ｉｃタグ付き着装部材

Info

Publication number: WO2021177018A1
Application number: PCT/JP2021/005628
Authority: WO
Inventors: 一仁田口
Original assignee: 大阪螺子販売株式会社
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2021-02-16
Publication date: 2021-09-10
Also published as: EP4116879A1; CN115210712A; US20230095691A1; JPWO2021177018A1; US11842242B2; JP7478478B2; EP4116879A4

Abstract

容易に製造することができ、取付けの向きに制約がないようにしたＩＣタグ付き着装部材を提供する。　ＩＣタグ付き着装部材は、軸状のインサート部１１と、当該インサート部１１の一端部を幅方向に突出した基盤部１２と、を有する軸状部１と、基盤部１２の表面１２３に固定されるＩＣタグ２と、ＩＣタグ２を封止するように基盤部１２の少なくとも表面１２３側をモールドした樹脂製の頭部３と、を備えた。インサート部１１には、雄ネジが形成されていることが好ましい。

Description

ＩＣタグ付き着装部材

　本発明は、頭部を有するボルトや頭部を有するピンのような着装部材の頭部にＩＣタグを内蔵したＩＣタグ付き着装部材に関する。

　ＩＣタグを備えたＩＣタグ付き着装部材が種々提供されている。例えば、特許文献１には、ネジ部の一端部に設けられた頭部の頂面に穴が形成され、この穴をＩＣタグの収容部としたボルトが記載されている。この収容部の底部には、板状の磁性体が配置される。磁性体の上には、電磁誘導方式の非接触型ＩＣタグが載置される。磁性体とＩＣタグとが配置された収容部内には、耐熱樹脂製の充填材が充填される。収容部の開口部は、セラミック製又は耐熱樹脂製の蓋体によって塞がれる。

　ボルトの外周面及び蓋体の外表面には、樹脂の被膜層が形成される。樹脂の被膜層は、ボルトの外周面及び蓋体の外表面に樹脂粉体を付着し、加熱することで樹脂粉体を溶融し、溶融した樹脂粉体樹脂を冷却することで形成される。溶融した樹脂粉体は、ボルトの収容部と蓋体及び充填材との隙間にも進入する。この隙間には、進入した樹脂によって埃や雨水などの異物が侵入しない。樹脂の被覆層で覆われ、ＩＣタグを内蔵したボルトは、ＩＣタグ取付構造として、装置や機械の情報を管理するために使用される。

特開２０１４－２３８７４３号公報

　特許文献１に記載されたＩＣタグ取付構造は、ボルトの頭部にＩＣタグを内蔵するため、頭部に形成された収容部内に板状の磁性体やＩＣタグを載置したり、充填剤を充填したりするだけでなく、樹脂の被膜層を形成するため、樹脂粉体を付着し、加熱し、溶融し、さらに溶融した樹脂を冷却するというように、時間がかかる工程を多く含む。したがって、特許文献１に記載されたＩＣタグ取付構造は、生産性が悪いことから、コスト高となる。

　また、特許文献１に記載されたＩＣタグ取付構造は、収容部を塞ぐ蓋体以外のボルトの頭部がＩＣタグを囲っている。ボルトは、一般的にアルミニウムやステンレス鋼のような金属製である。したがって、このＩＣタグ取付構造は、このＩＣタグが電磁誘導方式であっても、電波通信方式であっても、通信の指向性を有し、蓋体が通信対象と対向するように取付ける必要がある。すなわち、このＩＣタグ取付構造は、取付けの向きに制約がある。

　本発明は、容易に製造することができ、取付けの向きに制約がないようにしたＩＣタグ付き着装部材を提供することを目的とする。

　本発明に係るＩＣタグ付き着装部材は、
　軸状のインサート部と、当該インサート部の一端部を幅方向に突出した基盤部と、を有する軸状部と、
　前記基盤部の表面に固定されるＩＣタグと、
　前記ＩＣタグを封止するように前記基盤部の少なくとも表面側をモールドした樹脂製の頭部と、
　を備えた。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記インサート部には、雄ネジが形成されている。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記頭部は、前記基盤部の裏面の周縁に回り込む折返し部を有している。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記基盤部は、外周面の一部に面取り部を有する円盤状に形成され、
　前記頭部は、前記面取り部に接合する係止部を有している。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記頭部は、外周面をローレット目とした円柱状に形成されている。

　本発明によれば、容易に製造することができ、取付けの向きに制約がないようにしたＩＣタグ付き着装部材を提供することができる。

本発明のＩＣタグ付き着装部材の一実施形態を示す断面正面図である。本発明のＩＣタグ付き着装部材の一実施形態を示す正面図である。本発明のＩＣタグ付き着装部材の一実施形態を示す概略斜視図である。本発明のＩＣタグ付き着装部材の使用状態の一例を示す一部断面正面図である。

　本発明のＩＣタグ付き着装部材の一実施形態について、図１乃至図４を参照しながら説明する。図１は、本発明のＩＣタグ付き着装部材の一実施形態を示す断面正面図である。図２は、本発明のＩＣタグ付き着装部材の一実施形態を示す正面図である。図３は、本発明のＩＣタグ付き着装部材の一実施形態を示す概略斜視図である。図４は、本発明のＩＣタグ付き着装部材の使用状態の一例を示す一部断面正面図である。

　このＩＣタグ付き着装部材は、ボルトやビスのように雌ネジやナットに螺合する締結部材だけでなく、軸穴に挿入されるピンなども含む。ただし、この実施形態でのＩＣタグ付き着装部材は、ボルトのような着装部材を一例とするため、以下、主として「ＩＣタグ付きボルト」として説明する。図１に示すように、このＩＣタグ付きボルトは、軸状部１と、ＩＣタグ２と、頭部３と、を備えている。

　軸状部１は、インサート部１１と基盤部１２と、を有している。インサート部１１は、軸状で、雄ネジが形成されている。ただし、インサート部１１の一端部付近は、雄ネジが形成されず、縮径した首１３とされている。インサート部１１及び基盤部１２は、金属によって形成されている。金属としては、例えば、アルミニウムやステンレス鋼などが使用されている。

　基盤部１２は、インサート部１１の一端部において幅方向に突出して設けられる。幅方向は、インサート部１１の長さ方向と直交する方向である。雄ネジが形成されたインサート部１１における幅方向は、径方向と言い換えられる。基盤部１２は、円盤状に形成される。円盤状の基盤部１２の中心と、インサート部１１の径方向の中心とは、一致している。図３に示すように、基盤部１２の外周面１２１の一部には、平坦状の面取り部１２２が形成されている。基盤部１２の外周面１２１と表面１２３との境界部には、環状の面取り部１２４が形成されている。

　基盤部１２の表面１２３にＩＣタグ２が固定される。ＩＣタグ２は、情報を記録するＩＣチップと、無線通信するためのアンテナとを組み合わせた超小型（例えば、縦・横・厚さが２．５ｍｍ・２．５ｍｍ・２ｍｍ）のチップのような電子部品である。情報の読み書きには、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）リーダライタＲ（図４参照）が使用される。

　ＩＣタグ２は、一般的にアクティブ型タグとパッシブ型タグとがある。アクティブ型タグは、バッテリーを搭載し、その電力で電波を発信する。パッシブ型タグは、バッテリーを内蔵せず、リーダライタＲから電波を受けて、これを電源として駆動する。

　基盤部１２の表面１２３に固定されるＩＣタグ２は、パッシブ型タグである。ＩＣタグ２は、アンテナが表面２１側に位置するように、裏面２２が基盤部１２の表面１２３に固定される。誤って固定されないように、ＩＣタグ２の裏面２２は、他の面と異なる色に着色されている。ＩＣタグ２は、裏面２２にエポキシ樹脂接着剤２３（図３参照）が塗布され、基盤部１２の表面１２３に仮止めされる。

　基盤部１２の表面１２３に仮止めされたＩＣタグ２は、樹脂製の頭部３によってモールドされる。頭部３は、有底変形円筒状（図１、図２では底部が上側に描かれている。）に形成された本体部３１と、この本体部３１の開口端において基盤部１２の裏面の周縁に回り込む折返し部３２と、を有している。図１に示すように、折返し部３２の内周とインサート部１１の首１３との間には、環状溝部４が設けられている。

　本体部３１は、両端縁を除いて全長に亘って同じ外径の有底円筒状に形成されている。図２に示すように、頭部３の外周面には、長さ方向に平目のようなローレット目が形成されている。本体部３１の一方の端部の外周縁、すなわちＩＣタグ２の表面２１を覆う端面３１２の側面３１１ａとの境界部には、アールが設けられている。

　図１に示すように、本体部３１は、基盤部１２の表面１２３であるＩＣタグ２を覆う側面３１１ａが厚肉に形成され、ＩＣタグ２の表面２１を覆う端面３１２が薄肉に形成されている。本体部３１は、基盤部１２の外周面１２１を覆う側面３１１ｂも薄肉に形成されている。基盤部１２の外周面１２１の一部には、平坦状の面取り部１２２が形成されているため、本体部３１の薄肉に形成された側面３１１ｂの内面は、この基盤部１２の面取り部１２２に接合する係止部３１３（図４参照）を有している。

　このような頭部３は、図示しないが、キャビティ（空間部）を有する射出成型金型によって成形される。キャビティは、頭部３を象る空間部である。キャビティ内には、基盤部１２をセットした後、溶融樹脂が注入される。溶融樹脂が固められることで、基盤部１２の表面１２３上にＩＣタグ２を樹脂モールドした頭部３が形成される。キャビティ内に溶融樹脂が注入されるときに、ＩＣタグ２は、基盤部１２の表面１２３上に仮固定されているため、位置ずれしない。

　このようにして製造されたＩＣタグ付きボルトは、ＩＣタグ２にデータが書き込まれることで、様々な分野において使用される。例えば、ＩＣタグ付きボルトは、金型管理システムにおいて使用される。金型管理システムにおいて管理される金型（以下、「被管理金型」という。）Ｍ（図４参照）は、製品の生産が終了した後、例えば１５年以上保管される。

　図４に示すように、被管理金型Ｍを管理するために使用されるＩＣタグ付きボルトは、被管理金型Ｍの性能に悪影響を及ぼさない正面などの被着装部（採番せず）にねじ込まれる。被管理金型Ｍには、予めネジ穴が形成される。作業者が頭部３を摘まみ、頭部３を回すことで、インサート部１１が被管理金型Ｍの被着装部にねじ込まれる。基盤部１２に形成された面取り部１２２と頭部３に形成された係止部３１３とが接合しているため、頭部３は、回されると、空回りすることなく、インサート部１１をネジ穴にねじ込まれる。ねじ込まれたＩＣタグ付きボルトの頭部３は、被管理金型Ｍの表面から突出している。

　このＩＣタグ付きボルトのＩＣタグ２には、管理番号、製造年月日、使用回数、入出庫管理などの情報がリーダライタＲによって書き込まれる。リーダライタＲは、ＩＣタグ付きボルトの頭部３の端面３１２と対向するように向けられる。図示したリーダライタＲは、ＩＣタグ付きボルトの頭部３と正対している。しかし、頭部３は、樹脂によって成形されているため、リーダライタＲは、ＩＣタグ付きボルトの斜め方向から向き合ってもＩＣタグ２と通信することができる。また、基盤部１２は金属製であるため、リーダライタＲとＩＣタグ２との通信において、アンテナとして機能する。そのため、ＩＣタグ２とリーダライタＲとの通信において、ＩＣタグ２に内蔵されたアンテナ及び基盤部１２がアンテナとして機能するため、より効率的な通信が可能となる。

　リーダライタＲは、ＩＣタグ２に書き込んだ情報をデータベースサーバに資産管理台帳として保存する。ＩＣタグ付きボルトがねじ込まれた被管理金型Ｍは、倉庫などに保管される。ＩＣタグ付きボルトは、バーコードシールのように剥離しないため、１０年以上保管された被管理金型Ｍも確実に管理することができる。また、頭部３は、折返し部３２が基盤部１２の裏面１２５に回り込み、被管理金型Ｍの被着装部との間で挟まれるため、基盤部１２から脱落しない。

　倉庫などに保管された被管理金型Ｍは、必要時において又は定期的に管理される。この管理において、被管理金型Ｍにねじ込まれたＩＣタグ付きボルトにリーダライタＲが向けられる。ＩＣタグ付きボルトのＩＣタグ２に書き込まれた情報は、リーダライタＲと通信することによって読み取られる。この情報の読み取りは、一瞬にして行える。被管理金型Ｍが使用されたときは、使用状況などの情報がリーダライタＲから通信されることによってＩＣタグ２に追記される。この追記された情報は、データベースサーバの資産管理台帳にも追記される。

　被管理金型Ｍが廃棄されるときは、ＩＣタグ付きボルトは被管理金型Ｍから外される。このとき、頭部３を引っ張る力が加えられても、頭部３は、折返し部３２が基盤部１２の裏面１２５に回り込んでいるため、軸状部１から分離しない。外されたＩＣタグ付きボルトは、ＩＣタグ２に書き込まれた情報が初期化され、別の被管理金型Ｍに再利用される。

　本発明に係るＩＣタグ付きボルトの実施の形態は、前記内容に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で変形や改良などを含む。

　例えば、前記実施の形態では、インサート部１１は雄ネジが形成された軸状であるとした。しかし、インサート部１１は、雄ネジが形成されないピンであってもよいし、ピンは円柱状に限定されず、角柱状であってもよい。

　また、前記実施の形態では、基盤部１２は円盤状に形成されるとした。しかし、基盤部１２は、多角形状であってもよい。また、前記実施の形態では、基盤部１２の外周面１２１は面取り部１２２を形成したものであり、頭部３は面取り部１２２に接合する係止部３１３を有するとした。しかし、基盤部１２の外周面１２１は、面取り部１２２を形成せず、ローレット目とし、頭部３の内面がローレット目に入り込むようにしてもよい。また、基盤部１２と頭部３とが固着一体化される場合は、基盤部１２に面取り部１２２を形成せず、頭部３に係止部３１３を有さないようにしてもよい。

　また、前記実施の形態では、頭部３は基盤部１２の裏面１２５の周縁に回り込む折返し部３２を有しているとした。しかし、頭部３は、本体部３１と基盤部１２の表面１２３及び外周面１２１と固着一体化される場合は、折返し部３２を有さず、ＩＣタグ２を封止するように基盤部１２の少なくとも表面１２３側をモールドすればよい。

　また、前記実施の形態では、インサート部１１及び基盤部１２は金属で形成されているとした。しかし、インサート部１１及び基盤部１２のいずれか一方又は両方が樹脂で形成されてもよい。

　また、前記実施の形態では、ＩＣタグ２は、パッシブ型タグであるとした。しかし、特にＩＣタグ付きボルトが大きければ、ＩＣタグ２は、アクティブ型タグであってもよい。

　また、前記実施の形態では、ＩＣタグ２は、無線通信するためのアンテナを組み合わせたものであるとした。しかし、ＩＣタグ２は、アンテナを組み合わせたものでなくてもよい。アンテナを組み合わせていないＩＣタグ２が使用される場合、基盤部１２は金属製であることが望ましい。基盤部１２が金属製である場合、基盤部１２がＩＣタグ２のアンテナとして機能する。一方、アンテナを組み合わせたＩＣタグ２が使用される場合、基盤部１２は金属製であっても樹脂製であってもよい。

　また、前記実施の形態では、頭部３の外周面は平目のローレット目が形成されているとした。しかし、ローレット目は、アヤ目や四角目などでもよい。あるいは、頭部３が滑りにくい材質で成形される場合や、角柱状に形成される場合は、ローレット目を形成しなくてもよい。

　また、前記実施の形態では、ＩＣタグ付きボルトは被管理金型Ｍの管理において使用する場合について説明した。しかし、ＩＣタグ付きボルトは、物流分野や鉄道分野や飲食業界などにおいても使用することができる。物流分野では、トラックやコンテナなどのボディにねじ込み、商品の流通を管理する。鉄道分野では、ボルトの緩みを検知する。このボルトは、被管理金型Ｍにねじ込む場合よりも大きなサイズが使用される。飲食業界では、回転寿司店において、皿にＩＣタグ付きボルトを着装し、皿に載せられた寿司の経過時間を管理したり、個別注文した客席にダイレクトに配送されたりしてもよい。

　以上まとめると、本発明が適用されるＩＣタグ付き着装部材は、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態をとることができる。

　本発明に係るＩＣタグ付き着装部材は、
　軸状のインサート部１１と、当該インサート部１１の一端部を幅方向に突出した基盤部１２と、を有する軸状部１と、
　前記基盤部１２の表面１２３に固定されるＩＣタグ２と、
　前記ＩＣタグ２を封止するように前記基盤部１２の少なくとも表面１２３側をモールドした樹脂製の頭部３と、
　を備えた。

　このＩＣタグ付き着装部材は、インサート部１１が被着装部に挿入され、頭部３が被着装部から突出した状態とされる。基盤部１２に固定されたＩＣタグ２が頭部３によって封止されるが、頭部３が樹脂製とされることにより、ＩＣタグ付きボルトは、容易に製造される。ＩＣタグ付きボルトに備えられたＩＣタグは、被着装部から突出している方向において通信の指向性が制約されない。ＩＣタグ２と通信するリーダライタＲは、ＩＣタグ２に正対しなくても通信することができる。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記インサート部１１には、雄ネジが形成されている。

　このＩＣタグ付き着装部材は、インサート部１１に雄ネジが形成されていることにより、被着装部にねじ込むことができ、被着装部から脱落しにくいようにすることができる。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記頭部３は、前記基盤部１２の裏面１２５の周縁に回り込む折返し部３２を有している。

　このＩＣタグ付き着装部材は、頭部３が基盤部１２の裏面１２５の周縁に回り込む折返し部３２を有していることにより基盤部１２から脱落しにくいようにすることができる。また、頭部３を引っ張る力が加えられても、頭部３は、折返し部３２が基盤部１２の裏面１２５に回り込んでいるため、軸状部１から分離しない。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記基盤部１２は、外周面１２１の一部に面取り部１２２を有する円盤状に形成され、
　前記頭部３は、前記面取り部１２２に接合する係止部３１３を有している。

　このＩＣタグ付き着装部材は、基盤部１２が円盤状に形成されても、外周面１２１の面取りと頭部３の係止部３１３とが接合することにより、頭部３を回したときに空回りしないようにすることができる。

　前記本発明に係るＩＣタグ付き着装部材において、
　前記頭部３は、外周面をローレット目とした円柱状に形成されている。

　このＩＣタグ付き着装部材は、頭部３が円柱状に形成されても、外周面がローレット目とされていることにより、頭部３を回すときに滑りにくいようにすることができる。

　１・・・・・軸状部
　１１・・・・インサート部
　１２・・・・基盤部
　１２２・・・面取り部
　１２３・・・表面
　１２５・・・裏面
　２・・・・・ＩＣタグ
　３・・・・・頭部
　３１・・・・本体部
　３２・・・・折返し部
　３１３・・・係止部

Claims

　軸状のインサート部と、当該インサート部の一端部を幅方向に突出した基盤部と、を有する軸状部と、
　前記基盤部の表面に固定されるＩＣタグと、
　前記ＩＣタグを封止するように前記基盤部の少なくとも表面側をモールドした樹脂製の頭部と、
　を備えたＩＣタグ付き着装部材。
　前記インサート部には、雄ネジが形成されている、
　請求項１に記載のＩＣタグ付き着装部材。
　前記頭部は、前記基盤部の裏面の周縁に回り込む折返し部を有している、
　請求項１又は２に記載のＩＣタグ付き着装部材。
　前記基盤部は、外周面の一部に面取り部を有する円盤状に形成され、
　前記頭部は、前記面取り部に接合する係止部を有している、
　請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のＩＣタグ付き着装部材。
　前記頭部は、外周面をローレット目とした円柱状に形成されている、
　請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のＩＣタグ付き着装部材。