特許 7407043 亀裂検知ラベルセット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-20

(45)【発行日】2023-12-28

(54)【発明の名称】亀裂検知ラベルセット

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/077 20060101AFI20231221BHJP

   G09F 3/00 20060101ALI20231221BHJP

   H01Q 9/28 20060101ALI20231221BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20231221BHJP

【ＦＩ】

G06K19/077 304

G06K19/077 200

G09F3/00 Q

H01Q9/28

H01Q1/38

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020054276

(22)【出願日】2020-03-25

(65)【公開番号】P2021039721

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2023-01-24

(31)【優先権主張番号】P 2019157019

(32)【優先日】2019-08-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000110217

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮエッジ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】521475989

【氏名又は名称】川崎車両株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】松保 諒

(72)【発明者】

【氏名】宮本 格

(72)【発明者】

【氏名】都成 大輔

(72)【発明者】

【氏名】西村 武宏

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 與志

【審査官】田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４６３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２７１３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００６０６１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１６１２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５７２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９０４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０５９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２７６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／１１４８２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｇ０９Ｆ ３／００

Ｈ０１Ｑ ９／２８

Ｈ０１Ｑ １／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、
両端が開放された金属配線層と、
前記金属配線層の一方の面に積層された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表出した接合部となり、
前記金属配線層の両端と、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、亀裂検知ラベルセット。

【請求項2】

請求項１に記載の亀裂検知ラベルセットにおいて、
前記第１のラベルは、前記金属配線層に、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形成されている、亀裂検知ラベルセット。

【請求項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。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の亀裂検知ラベルセットにおいて、
前記接合部は、当該接合部が設けられた領域内にて前記ベース基材を露出させる形状である、亀裂検知ラベルセット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４８１２０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

また、特許文献１に開示されたものにおいては、被着体に亀裂が生じた場合に断線するアンテナが、ガラスやプラスチックなどの誘電体からなる被覆材で覆われているが、ガラスやプラスチックを被覆材として用いた場合、被着体に生じた亀裂が、例えば、亀裂幅が１００μｍ程度の微小な亀裂の場合、亀裂に追従して被覆材が破断し難い。そのため、被着体に生じた亀裂が検知されたときには、既に被着体の劣化がかなり進行した状態となっており、被着体に亀裂が生じたことを早期に検知することができず、亀裂の発生への対応が手遅れとなってしまう虞がある。

【0006】

さらに、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。

【0007】

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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、
両端が開放された金属配線層と、
前記金属配線層の一方の面に積層された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表出した接合部となり、
前記金属配線層の両端と、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。

【0009】

上記のように構成された本発明においては、第１のラベルが被着体の亀裂の検知箇所を跨いで貼着された状態で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非導電性接着層とから構成され、非導電性接着層によって被着体に貼着されることで、亀裂に追従して第１のラベルが破断しやすくなっているとともに、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の両端と電気的に接合されることで、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。

【0010】

また、第１のラベルの金属配線層に、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形成されていれば、被着体に亀裂が生じた場合に、金属配線層が亀裂に追従して断線しやすくなる。

【0011】

また、第２のラベルが、ベース基材と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。

【0012】

また、接合部が、接合部が設けられた領域内にてベース基材を露出させる形状であれば、金属配線層の両端と接合部との接合強度が向上する。

【発明の効果】

【0013】

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。

【0014】

また、第１のラベルの金属配線層に、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形成されているものにおいては、被着体に亀裂が生じた場合に、金属配線層が亀裂に追従して断線しやすくすることができる。

【0015】

また、第２のラベルが、ベース基材と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。

【0016】

また、接合部が、接合部が設けられた領域内にてベース基材を露出させる形状であるものにおいては、金属配線層の両端と接合部との接合強度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の亀裂検知ラベルセット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ＲＦラベル単体の上面図、（ｄ）は検知ラベル単体の上面図である。

【図2】図１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】図１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4】図１に示した亀裂検知ラベルセットが図２及び図３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5】図１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6】図５に示したシステムにおいて図１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。

【図7】図１に示した検知ラベルの配線層にスリットを設けたことによる効果を説明するための図である。

【図8】本発明の亀裂検知ラベルセット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、（ｃ）はＲＦラベル単体の上面図、（ｄ）は検知ラベル単体の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【0019】

図１は、本発明の亀裂検知ラベルセット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ＲＦラベル２０単体の上面図、（ｄ）は検知ラベル１０単体の上面図である。

【0020】

本形態は図１に示すように、検知ラベル１０と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た亀裂検知ラベルセット１である。

【0021】

検知ラベル１０は、本願発明の第１のラベルとなるものである。検知ラベル１０は、金属配線層となるメアンダ状の配線層１１の一方の面の全面に非導電性接着層１２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、両端が接合部１５となって接合部１５間を結ぶように一定の幅を具備してメアンダ状に延びている。配線層１１には、非導電性接着層１２も含めて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。配線層１１の接合部１５には、非導電性接着層１２が積層された面とは反対側の面に導電性接着層３０が積層されており、この導電性接着層３０によって検知ラベル１０にＲＦラベル２０が貼着されている。

【0022】

ＲＦラベル２０は、本願発明の第２のラベルとなるものである。ＲＦラベル２０は、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。

【0023】

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、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。

【0024】

ベース基材２１には、保護層２７及び非導電性接着層２８も含めて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。

【0025】

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。

【0026】

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２８との間に介在している。

【0027】

このように構成された検知ラベル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の両端部となる接合部１５とが、接合部１５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とが電気的に接合した状態となっている。

【0028】

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。

【0029】

図２は、図１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３は、図１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。

【0030】

図１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２（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。

【0031】

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２（ｂ）及び図３（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、配線層１１のスリット１３ａ，１３ｂが形成された領域が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。

【0032】

次に、図２（ｃ）及び図３（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。

【0033】

次に、ＲＦラベル２０の剥離紙２９を剥離し、図２（ｄ）及び図３（ｃ）に示すように、検知ラベル１０における配線層１１の接合部１５と、ＲＦラベル２０における補助配線２４の接合部２５とが対向するように、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、配線層１１の接合部１５と補助配線２４の接合部２５とが、配線層１１の接合部１５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。

【0034】

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から剥離して段落してしまうことが回避されることになる。

【0035】

図４は、図１に示した亀裂検知ラベルセット１が図２及び図３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。

【0036】

図１に示した亀裂検知ラベルセット１が図２及び図３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４（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。

【0037】

図１に示した亀裂検知ラベルセット１が図２及び図３に示したように台車２に貼着された状態において、図４（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、亀裂２ｂを介して両側に引っ張られる力が加わる。すると、検知ラベル１０の配線層１１のうち検知エリア２ａに対向する領域には、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。

【0038】

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。

【0039】

図５は、図１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。

【0040】

図１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５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。

【0041】

図６は、図５に示したシステムにおいて図１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。

【0042】

図１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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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２及び図３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。

【0046】

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。

【0047】

一方、亀裂検知ラベルセット１が台車２に貼着され、図４（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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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）。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

ここで、配線層１１にスリット１３ａ，１３ｂを設けたことによる効果について説明する。

【0055】

図１に示した亀裂検知ラベルセット１においては、台車２に発生する微小な亀裂（例えば１００μｍ幅）に追従して配線層１１が断線するためには、配線層１１が微小な変位や力で断線する必要がある。

【0056】

一方、配線層１１として金属箔を使用する場合、金属箔は、ある程度の幅（例えば６ｍｍ）を持った箔でないと、例えば、図１に示した配線層１１のようにメアンダ状に箔加工をすることが困難である。また、箔の幅が狭すぎると、検知ラベル１０を台車２に貼着する際のハンドリングも悪く現実的でない。しかし、箔の幅が広がるにつれて配線層１１の剛性が増し、微小な変位や力で断線できなくなってしまう。

【0057】

図７は、図１に示した検知ラベル１０の配線層１１にスリット１３ａ，１３ｂを設けたことによる効果を説明するための図である。

【0058】

ここで、５０ｍｍの長さの銅箔を用い、その幅を変えて銅箔が破断する際の亀裂幅を測定したところ、図７（ａ）に示すように、銅箔の幅が１ｍｍであっても、膜厚が３５μｍ、１８μｍのいずれの場合でも、４００μｍ以下の幅の亀裂では銅箔が破断することはなく、そのため、４００μｍ以下の幅の亀裂を検知することはできない。銅箔の幅が６ｍｍの場合においては、２ｍｍを超える幅の亀裂でも破断せずに検知することができない。

【0059】

一方、図１に示した検知ラベル１０のように空隙１４を介してスリット１３ａ，１３ｂを形成した場合、台車２に亀裂２ｂが生じると、スリット１３ａ，１３ｂをきっかけとしてそのそれぞれの終点側の端部から空隙１４の部分が亀裂２ｂに追従して破断し、５０ｍｍの長さ、６ｍｍ幅の銅箔を用いた場合では、図７（ｂ）に示すように、膜厚が１８μｍのものにおいては、空隙１４の幅が１ｍｍであれば、１００μｍ前後の微細な幅の亀裂２ｂに追従するように破断することになる。

【0060】

このように、図１に示した検知ラベル１０のように空隙１４を介してスリット１３ａ，１３ｂを形成することで、台車２に亀裂２ｂが生じた場合、スリット１３ａ，１３ｂのそれぞれの終点側の端部から空隙１４の部分が亀裂２ｂに追従して破断し、微細な幅の亀裂でも検知することができる。なお、図１に示した検知ラベル１０のように、配線層１１において、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るとともに、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ものでなくても、配線層１１及び非導電性接着層１２に、一つの側縁部から他の側縁部に向かって延び、他の側縁部に達する前に終端するスリットが形成されていれば、上記同様の効果を得ることができる。なお、上記の効果を得るためには、図１に示したもののようにスリット１３ａ，１３ｂが配線層１１と非導電性接着層１２との表裏を貫通している必要はなく、少なくとも配線層１１の表裏を貫通していればよい。ただし、スリット１３ａ，１３ｂが配線層１１と非導電性接着層１２との表裏を貫通していれば、図４（ｂ）に示したように検知エリア２ａに亀裂２ｂが生じた場合、検知ラベル１０が亀裂２ｂに追従して破断しやすくなる。また、スリット１３ａ，１３ｂを非導電性接着層１２に形成しない場合は、配線層１１の破断に伴って非導電性接着層１２も破断しやすくするために、非導電性接着層１２の材料や厚みを適宜調整することが考えられる。

【0061】

なお、本形態においては、検知ラベル１０の配線層１１に導電性接着層３０が積層されており、この導電性接着層３０を介して検知ラベル１０とＲＦラベル２０とが電気的に接合される構成を例に挙げて説明したが、ＲＦラベル２０の補助配線２４の接合部２５に導電性接着層３０を積層しておき、その導電性接着層３０を介して検知ラベル１０とＲＦラベル２０とが電気的に接合される構成としてもよい。また、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とを導電性接着層３０を介して電気的に接合するのではなく、熱や超音波による溶着によってこれらを電気的に接合することも考えられる。ただし、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とを導電性接着層３０を介して電気的に接合することで、検知ラベル１０及びＲＦラベル２０のそれぞれの接合面を簡単に固定しつつ電気的に接合することができ、さらに、導電性接着層３０を検知ラベル１０及びＲＦラベル２０の接合面のいずれかに予め形成しておくことで、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とをより簡単に接合することが可能となる。

【0062】

また、本形態においては、配線層１１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として金属箔を用いた場合、導電性インク等で配線層１１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。

【0063】

また、本形態においては、配線層１１の接合部１５に導電性接着層３０が積層されているものを例に挙げて説明したが、配線層１１の非導電性接着層１２が積層された面とは反対側の面の全面に導電性接着層３０を積層してもよい。ただ、その場合、台車２に生じた亀裂２ｂに追従して配線層１１が破断しにくくなるとともに、台車２を有する車両の走行に伴って生じる鉄粉等のごみが付着しやすくなってしまう。

【0064】

また、本形態においては、配線層１１がメアンダ状であるものを例に挙げて説明したが、配線層１１は、検知ラベル１０が台車２の検知エリア２ａに貼着された場合に、配線層１１の両端の接合部１５間の領域が検知エリア２ａを跨ぐようになる形状であればよい。ただし、配線層１１が、配線層１１の両端の接合部１５間を結ぶ方向に交差する方向に往復する線状のものであれば、亀裂を検知可能な領域を増やすことができる。

【0065】

また、検知ラベル１０とＲＦラベル２０とを導電性接着層３０によって貼着する際の作業性を容易にするために、ＲＦラベル２０の検知ラベル１０と重なる領域に、検知ラベル１０の外形を視認可能となるような切り欠きを設けたり、ＲＦラベル２０自体の形状を、ＲＦラベル２０を検知ラベル１０に重ね合わせた際に検知ラベル１０の外形が視認可能となるようなものとすることが考えられる。

【0066】

（他の実施の形態）
図８は、本発明の亀裂検知ラベルセット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、（ｃ）はＲＦラベル１２０単体の上面図、（ｄ）は検知ラベル１０単体の上面図である。

【0067】

本形態は図８に示すように、図１に示したものに対してＲＦラベル１２０の構成が異なる亀裂検知ラベルセット１０１である。本形態におけるＲＦラベル１２０においては、補助配線２４の端部の接合部１２５が、複数の正方形の導電領域が上下左右に規則的に配置されて構成されている。それにより、検知ラベル１０とＲＦラベル１２０とが導電性接着層３０によって貼着される際にＲＦラベル１２０の導電性接着層３０に対向する領域には、正方形の導電領域とベース基材２１が露出した正方形の領域とが交互に配された市松模様が存在することになる。なお、正方形の導電領域は、互いに電気的に接続されており、それにより、全ての導電領域が補助配線２４と電気的に接続されている。

【0068】

このように構成された亀裂検知ラベルセット１０１においては、検知ラベル１０とＲＦラベル１２０とが導電性接着層３０によって貼着された際、接合部１２５が設けられた領域内において、導電性接着層３０が、接合部１２５による導電領域のみならず、露出したベース基材２１にも対向することになるため、ベース基材２１を、上述したようにフィルム等の樹脂材料から構成すれば、導電性接着層３０による接合強度を向上させることができる。

【0069】

なお、接合部１２５の形状は、複数の正方形の導電領域が上下左右に規則的に配置されて構成されたものに限らず、接合部１２５が設けられた領域内において、導電性接着層３０が、接合部１２５による導電領域のみならず、露出したベース基材２１にも対向するものであれば、メッシュ状やストライプ状等であってもよい。ただし、複数の導電領域の全てが補助配線２４と電気的に接続されている必要がある。

【符号の説明】

【0070】

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 検知ラベル
１１ 配線層
１１ａ 断線部
１２，２８ 非導電性接着層
１３ａ，１３ｂ，２６ａ，２６ｂ スリット
１４ 空隙
１５，２５，１２５ 接合部
１６ａ，１６ｂ，２９ 剥離紙
２０，１２０ 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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】