(57)【要約】【課題】本発明の課題は、部材間の相対的な位置ずれを容易にかつ安定して検出可能であり、特に、被締結体に対する締結体の位置ずれ（緩み）を容易にかつ安定して検出可能な位置ずれ検出具、位置ずれ検出装置、位置ずれ検出システムを提供することである。【解決手段】ホイール３１及びハブ部３２を締結するボルト２２及びナット２１の緩みを検出する緩み検出具１０は、ホイール３１の表面に設けられる複数のＩＣタグ１５と、ＩＣタグ１５を被覆可能に配置され、ナット２１と一体となって回転移動可能であり、ＩＣタグ１５の通信を遮断する遮蔽板１１とを備える。遮蔽板１１は、開口部１１１，１１２を有し、緩みのない状態では、１つのＩＣタグ１５Ａを表出し、これ以外を被覆して通信を遮断し、ナット２１が緩むと、ＩＣタグ１５Ａの少なくとも一部を被覆し、これとは異なるＩＣタグ１５Ｄを表出させて通信可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、前記固定部材に対して相対移動が可能な可動部材との相対的な位置ずれの検出に用いられる位置ずれ検出具であって、
前記固定部材の前記可動部材側の表面に設けられ、前記相対移動の方向に沿って所定の間隔で配列される複数の検出用ＩＣタグと、
前記可動部材に設けられ、前記複数の検出用ＩＣタグを被覆可能に配置され、前記固定部材に対して前記可動部材と一体となって前記相対移動が可能であり、導体であって前記検出用ＩＣタグの通信を遮断する遮蔽板と、
を有し、
前記固定部材と前記可動部材との位置が合わせられた初期状態では、前記遮蔽板は、前記複数の検出用ＩＣタグのうちの１つである第１検出用ＩＣタグを通信可能に表出し、かつ、前記第１検出用ＩＣタグ以外の検出用ＩＣタグを被覆して通信を遮断し、
前記可動部材が前記固定部材に対して規定量以上相対移動すると、前記遮蔽板が、前記第１検出用ＩＣタグの少なくとも一部を被覆し、前記第１検出用ＩＣタグとは異なる第２検出用ＩＣタグを表出させて通信可能とすること、
を特徴とする位置ずれ検出具。
【請求項２】
請求項１に記載の位置ずれ検出具において、
前記可動部材は、締結部材であり、
前記固定部材は、前記締結部材によって締結される被締結部材であり、
前記可動部材は、前記固定部材に対して相対的に回転移動すること、
を特徴とする位置ずれ検出具。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の位置ずれ検出具において、
前記遮蔽板は、前記検出用ＩＣタグの通信を可能とする開口部を少なくとも１つ備え、
前記複数の検出用ＩＣタグのうち、前記開口部に位置するものが通信可能となること、
を特徴とする位置ずれ検出具。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の位置ずれ検出具において、
前記複数の検出用ＩＣタグは、前記相対移動の方向に沿って設けられるＩＣタグ保持部材上に配列されて固定され、前記固定部材に固定されていること、
を特徴とする位置ずれ検出具。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の位置ずれ検出具と、
前記検出用ＩＣタグと非接触通信可能な検出部と、
を備える位置ずれ検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の位置ずれ検出装置において、
前記検出部の動作を制御する制御部を備えること、
を特徴とする位置ずれ検出装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の位置ずれ検出装置において、
前記検出用ＩＣタグと前記検出部との通信結果に関する情報を記録する記録部を備えること、
を特徴とする位置ずれ検出装置。
【請求項８】
固定部材と、固定部材に対して相対移動が可能な可動部材との相対的な位置ずれを検出する位置ずれ検出システムであって、
前記固定部材に設けられ、前記相対移動の方向に所定の間隔で配列される複数の検出用ＩＣタグと、
前記可動部材と一体となって前記固定部材に対して前記相対移動が可能に設けられ、複数の前記検出用ＩＣタグのうちの１つ以外を被覆し、導体であって前記検出用ＩＣタグの通信を遮断する遮蔽板部と、
前記検出用ＩＣタグと非接触通信可能であり、前記検出用ＩＣタグとの通信の可否を検出する検出部と、
を備え、
前記固定部材と前記可動部材との相対的な位置が合わせられた初期状態では、前記検出部は、前記複数の検出用ＩＣタグの１つである第１の検出用ＩＣタグと通信可能であり、
前記可動部材が前記固定部材に対して規定量以上相対移動すると、前記検出部は、前記第１の検出用ＩＣタグとは異なる第２の検出用ＩＣタグと通信可能となることを検出することにより、前記固定部材と前記可動部材との相対的な位置ずれを検出すること、
を特徴とする位置ずれ検出システム。
【請求項９】
請求項８に記載の位置ずれ検出システムにおいて、
前記検出部の動作を制御する制御部を備えること、
を特徴とする位置ずれ検出システム。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の位置ずれ検出システムにおいて、
前記検出用ＩＣタグと前記検出部との通信結果に関する情報を記録する記録部を備えること、
を特徴とする位置ずれ検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部材と可動部材との相対的な位置ずれ、より詳しくは、被締結体に対する締結体の位置ずれ（緩み）を検出するためのＩＣタグを用いた位置ずれ検出具、位置ずれ検出装置、位置ずれ検出システムである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボルトやナット、リベット等の締結体は、各種車両や航空機、産業及び工作機機器、各種建造物等において部材等の締結に広く使用されている。これらの締結体を用いることにより、対象物を締め付けた状態で保持することができる。例えば、ボルトとナットとで、部品をネジ締めすると、金属板等の被締結体は、ボルトとナットによる締め付け圧縮力を受けるとともに、ボルトには、引張方向の軸力が発生した状態で保持される。
【０００３】
このような締結体によって被締結体をしっかり締結したとしても、例えば、被締結体に伝わる振動や温度や湿度の変化等により、経時的に締結体が弛んでその軸力が低下することが知られている。締結体の緩みは、締結機能の低下に繋がり、疲れ破壊や部品脱落等の原因となる。
そこで、締結体の経時的な緩み（軸力の低下）を検出する方法として、例えば、被締結体と締結体とにペンキ等により印を付けておき、目視検査によって両者間の印のズレから回転緩みを検出する方法や、ハンマで締結体又は締結体付近の被締結体を叩き、その打音によって作業者が緩みを判断する方法（ハンマリング）等がある。
また、特許文献１に示すような、歪ゲージを測定対象の締結体に貼付して軸力を測定し、緩みを検出する方法や、特許文献２に示すように、超音波を用いてボルトの軸力を測定する方法等も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４０６５３号公報
【特許文献２】特開２００６−３０８３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、印付けによる検出方法では、ボルトが目視困難な位置に設けられている場合には、検出が非常に困難であり、また、ボルトが用いられる環境等によっては、風雨や気温の変化等により塗料が剥がれてしまい、検出が不可能となるという問題がある。
ハンマリングによる検出方法は、緩みが生じているか否かの判断が、作業者の経験と勘に左右されるため、熟練した作業者でないと判断が難しく、また、熟練した作業者であっても周囲の環境や本人の体調等によっては判断を誤るおそれがあるという問題がある。
【０００６】
一方、歪ゲージや超音波を用いる方法は、締結体の経時的な緩みを安定して検出することが可能である。しかし、例えば、歪ゲージを用いる方法では、各締結体に歪ゲージを貼り付けた後に、引張試験機によって引張荷重（軸力）−歪出力との校正作業を行う必要があるため、設置作業に手間と時間がかかるという問題がある。
また、超音波を用いる方法では、検査精度を確保するために、ボルトの頭部端面と反対側の端面（ネジ側端面）とを精密な平面とする必要があるという問題や、超音波探触子を測定する締結体ごとに一定時間接触させる必要があり、検査に時間がかかるという問題に加えて、検出装置が高額でありコストがかかるという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、部材間の相対的な位置ずれを容易にかつ安定して検出可能であり、特に、被締結体に対する締結体の位置ずれ（緩み）を、容易にかつ安定して検出可能な位置ずれ検出具、位置ずれ検出装置、位置ずれ検出システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、固定部材（３１，３２）と、前記固定部材に対して相対移動が可能な可動部材（２１）との相対的な位置ずれの検出に用いられる位置ずれ検出具であって、前記固定部材の前記可動部材側の表面に設けられ、前記相対移動の方向に沿って所定の間隔で配列される複数の検出用ＩＣタグ（１５）と、前記可動部材に設けられ、前記複数の検出用ＩＣタグを被覆可能に配置され、前記固定部材に対して前記可動部材と一体となって前記相対移動が可能であり、導体であって前記検出用ＩＣタグの通信を遮断する遮蔽板（１１）と、を有し、前記固定部材と前記可動部材との位置が合わせられた初期状態では、前記遮蔽板は、前記複数の検出用ＩＣタグのうちの１つである第１検出用ＩＣタグ（１５Ａ）を通信可能に表出し、かつ、前記第１検出用ＩＣタグ以外の検出用ＩＣタグを被覆して通信を遮断し、前記可動部材が前記固定部材に対して規定量以上相対移動すると、前記遮蔽板が、前記第１検出用ＩＣタグの少なくとも一部を被覆し、前記第１検出用ＩＣタグとは異なる第２検出用ＩＣタグ（１５Ｄ）を表出させて通信可能とすること、を特徴とする位置ずれ検出具（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の位置ずれ検出具において、前記可動部材（２１）は、締結部材であり、前記固定部材（３１，３２）は、前記締結部材によって締結される被締結部材であり、前記可動部材は、前記固定部材に対して相対的に回転移動すること、を特徴とする位置ずれ検出具（１０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の位置ずれ検出具において、前記遮蔽板（１１）は、前記検出用ＩＣタグ（１５）の通信を可能とする開口部（１１１，１１２）を少なくとも１つ備え、前記複数の検出用ＩＣタグのうち、前記開口部に位置するものが通信可能となること、を特徴とする位置ずれ検出具（１０）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の位置ずれ検出具において、前記複数の検出用ＩＣタグ（１５）は、前記相対移動の方向に沿って設けられるＩＣタグ保持部材（１４）上に配列されて固定され、前記固定部材（３１）に固定されていること、を特徴とする位置ずれ検出具（１０）である。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の位置ずれ検出具（１０）と、前記検出用ＩＣタグと非接触通信可能な検出部（５０）と、を備える位置ずれ検出装置である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の位置ずれ検出装置において、前記検出部（５０）の動作を制御する制御部（５１）を備えること、を特徴とする位置ずれ検出装置である。
請求項７の発明は、請求項５又は請求項６に記載の位置ずれ検出装置において、前記検出用ＩＣタグ（１５）と前記検出部との通信結果に関する情報を記録する記録部（５２）を備えること、を特徴とする位置ずれ検出装置である。
【００１０】
請求項８の発明は、固定部材と、固定部材（３１，３２）に対して相対移動が可能な可動部材（２１）との相対的な位置ずれを検出する位置ずれ検出システムであって、前記固定部材（３１）に設けられ、前記相対移動の方向に所定の間隔で配列される複数の検出用ＩＣタグ（１５）と、前記可動部材と一体となって前記固定部材に対して前記相対移動が可能に設けられ、複数の前記検出用ＩＣタグのうちの１つ以外を被覆し、導体であって前記検出用ＩＣタグの通信を遮断する遮蔽板部（１１）と、前記検出用ＩＣタグと非接触通信可能であり、前記検出用ＩＣタグとの通信の可否を検出する検出部（５０）と、を備え、前記固定部材と前記可動部材との相対的な位置が合わせられた初期状態では、前記検出部は、前記複数の検出用ＩＣタグの１つである第１検出用ＩＣタグ（１５Ａ）と通信可能であり、前記可動部材が前記固定部材に対して規定量以上相対移動すると、前記検出部は、前記第１検出用ＩＣタグとは異なる第２検出用ＩＣタグ（１５Ｄ）と通信可能となることを検出することにより、前記固定部材と前記可動部材との相対的な位置ずれを検出すること、を特徴とする位置ずれ検出システムである。
請求項９の発明は、請求項８に記載の位置ずれ検出システムにおいて、前記検出部の動作を制御する制御部（５１）を備えること、を特徴とする位置ずれ検出システムである。
請求項１０の発明は、請求項８又は請求項９に記載の位置ずれ検出システムにおいて、前記検出用ＩＣタグ（１５）と前記検出部との通信結果に関する情報を記録する記録部（５２）を備えること、を特徴とする位置ずれ検出システムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、部材間の相対的な位置ずれを容易にかつ安定して検出可能であり、特に、被締結体に対する締結体の位置ずれ（緩み）を、容易にかつ安定して検出可能な位置ずれ検出具、位置ずれ検出装置、位置ずれ検出システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の緩み検出具１０を説明する図である。
【図２】実施形態の緩み検出具１０が用いられる車両のホイール３１等を説明する図である。
【図３】実施形態のリング部１４の形状を説明する図である。
【図４】実施形態の遮蔽板１１、緩衝部１２、ストッパ１３等を説明する図である。
【図５】実施形態の緩み検出具１０を装着したボルト２２及びナット２１における締結の緩みの有無を説明する図である。
【図６】実施形態の緩み検出装置及び緩み検出システム、及び、緩み検出方法を説明する図である。
【図７】実施形態の緩み検出装置及び緩み検出システム、及び、緩み検出方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１４】
（実施形態）
図１は、本実施形態の緩み検出具１０を説明する図である。図１（ａ）は、緩み検出具１０が装着されたナット２１の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す矢印Ａ１−Ａ２での断面を示す断面図である。図１（ｃ）は、緩み検出具１０を装着したナット２１とボルト２２とが螺合され、被締結部材であるホイール３１及びハブ部３２が締結された状態での図１（ａ）に示す矢印Ａ１−Ａ２での断面図である。
図２は、本実施形態の緩み検出具１０が用いられる車両のホイール３１等を説明する図である。
図１に示すように、本実施形態の緩み検出具１０は、ナット２１に取り付けられる遮蔽板１１、緩衝部１２、ストッパ１３と、被締結部材側となるホイール３１側に設けられるリング部１４及びＩＣタグ１５（１５Ａ〜１５Ｅ）とを備えている。
この緩み検出具１０は、ボルト２２とナット２１との締結の緩み（位置ずれ）を検出するものである。本実施形態の緩み検出具１０は、例えば、図２に示すように、バスやダンプカー等の大型車両のタイヤ６０のホイール３１をハブ部３２のホイール取り付け面に締結するためのボルト２２及びナット２１の緩みを検出するものである。
【００１５】
ナット２１は、略六角柱状であり、その中心軸Ｏ方向に沿って、ボルト２２に螺合する雌ネジが形成されている。このナット２１は、ボルト２２と螺合し、中心軸Ｏを回転中心軸として回転し、被締結部材であるホイール３１とハブ部３２とを締結する。
このナット２１は、金属製であり、本実施形態では、例えば、ＳＵＳ等を用いることが好ましい。
本実施形態のナット２１は、図１（ｂ），（ｃ）等に示すように、底面２１１ａでホイール３１に着座し、被締結部材（ホイール３１）側の端部である底部２１１の外形が、他方側の頭部２１２の外形よりも大きくなっている。
【００１６】
ボルト２２は、略円柱状であって雄ネジが形成されている軸部２２１と、軸部２２１の一方の端部に設けられる略円盤状等の頭部２２２とを備えている。本実施形態のボルト２２は、頭部２２２がハブ部３２と一体となるように固定されて保持されており、軸部２２１がホイール３１側に突出した形状となっている。
本実施形態のボルト２２は、軸部２２１が金属製のホイール３１に設けられた孔３１１に挿入され、ナット２１と螺合し、ハブ部３２及びホイール３１を締結する。このボルト２２は、例えば、Ｍ２２の六角ボルト（ＪＩＳ  Ｂ１１８０）を用いることができる。
ボルト２２は、金属製であり、本実施形態では、例えば、ＳＵＳ等を用いることが好ましい。
【００１７】
ボルト２２の軸部２２１の中心軸は、螺合時にはナット２１の中心軸Ｏに一致する。
本実施形態では、締結作業時には、ハブ部３２に固定されたボルト２２は回転せず、中心軸Ｏを中心としてボルト２２に螺合するナット２１を締結方向に回転させて締め付けることにより、ハブ部３２及びホイール３１が締結される。
【００１８】
図３は、本実施形態のリング部１４の形状を説明する図である。図３（ａ）は、リング部１４の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す矢印Ｂ１−Ｂ２での断面図である。
リング部１４は、略円環状の部材である。リング部１４は、被締結部材となるホイール３１のナット側となる表面（ナット当たり面）に、ホイール３１のボルトが挿入される孔３１１の中心とリング部１４との中心とが一致するようにして設けられる。このとき、このリング部１４の中心は、ナット２１の中心軸Ｏに一致する。
このリング部１４の内径は、前述のナット２１のホイール３１側端部の底部２１１の外形径よりも大きい。
【００１９】
リング部１４は、ホイール３１側とは反対側の面に、複数のＩＣタグ１５（１５Ａ〜１５Ｅ）が配置される複数の凹部１４１を有している。この凹部１４１は、リング部１４の周方向において等間隔に形成されている。本実施形態では、ＩＣタグ１５は５つであり、凹部１４１も５つ設けられており、隣り合う凹部１４１がなす角度θ１＝７２°である。
このリング部１４は、金属製であることが好ましい。このリング部１４は、ホイール３１と一体に形成されていてもよいし、不図示のネジ部材や接着剤、溶接等によりホイール３１の表面に固定されていてもよい。
【００２０】
本実施形態の緩み検出具１０は、車両のホイール３１に使用されるため、リング部１４は、軽量であることが好ましく、アルミニウム製等とすることが好ましい。
また、本実施形態のリング部１４の厚さ（中心軸Ｏ方向における寸法）は、前述のナット２１の底部２１１の高さ（中心軸Ｏ方向における寸法）と、略等しい。このような厚さを有するリング部１４とすることにより、ＩＣタグ１５と遮蔽板１１との中心軸Ｏ方向の距離が開きすぎて、開口部１１１，１１２に位置しないＩＣタグ１５と外部機器とが非接触通信可能となることを防いでいる。
【００２１】
ＩＣタグ１５Ａ〜１５Ｅは、それぞれ、リング部１４の凹部１４１に配置されている。従って、ＩＣタグ１５Ａ〜１５Ｅは、リング部１４の周方向において、等間隔に位置している。このＩＣタグ１５Ａ〜１５Ｅは、いずれも、外部機器（リーダライタ等）と非接触通信可能な情報記録装置である。
本実施形態のＩＣタグ１５は、表面に不図示のアンテナ部が形成された不図示の絶縁基板を複数積層し、その絶縁基板表面又は絶縁基板間に不図示のＩＣチップを配置した多層基板型のＩＣタグを用いている。このＩＣタグ１５は、金属部材が近接して配置されていても通信可能なＩＣタグを用いることが好ましい。
本実施形態のＩＣタグ１５は、そのアンテナ部のアンテナ面がリング部１４の表面と略平行となるようにして、リング部１４の凹部１４１に配置され、不図示の接着剤等で接合されている。また、ＩＣタグ１５は、凹部１４１に埋設され、リング部１４から突出していない形態となっている。
本実施形態で使用するＩＣタグ１５は、例えば、約９ｍｍ四方であり、その厚さが約３ｍｍである。
【００２２】
図４は、本実施形態の遮蔽板１１、緩衝部１２、ストッパ１３等を説明する図である。図４（ａ）は、遮蔽板１１の上面図、図４（ｂ）は、緩衝部１２の上面図、図４（ｃ）は、ストッパ１３の上面図を、それぞれ示している。
遮蔽板１１は、外周部に切り欠き状の開口部１１１，１１２を有する円環状の部材である。この遮蔽板１１は、金属製であり、遮蔽板１１に被覆されたＩＣタグ１５の通信を遮断する機能を有している。
遮蔽板１１は、その中央に、ナット２１の頭部２１２の外形に対応する略正六角形形状の孔１１３が形成されており、この孔１１３に、前述のナット２１の頭部２１２が挿入される。このとき、遮蔽板１１の中心及び孔１１３の中心は、ナット２１の中心軸Ｏと一致している。
この遮蔽板１１の外形の半径は、中心軸Ｏからリング部１４に配置されたＩＣタグ１５の外周側端部までの距離よりも大きい。また、孔１１３は、ナット２１の底部２１１の外形よりも小さい。
遮蔽板１１は、中心軸Ｏを中心とする回転方向（ナット２１の回転方向）への動きが、ナット２１の外形及び遮蔽板１１の孔１１３の形状が六角形形状であることにより規制され、ナット２１の回転と一体となって回転可能である。
【００２３】
開口部１１１，１１２は、遮蔽板１１の外周部に設けられた扇状の切り欠きである。中心軸Ｏ方向から見た開口部１１１，１１２領域は、ＩＣタグ１５よりも大きく、この開口部１１１，１１２に対応する位置にあるＩＣタグ１５は、遮蔽板１１に被覆されず、外部機器との非接触通信が可能である。
開口部１１１，１１２は、その外周端が中心軸Ｏとなす角度がαである。
本実施形態の開口部１１１，１１２は、中心軸Ｏに対して対称な位置に、互いに対向するように設けられている。また、本実施形態の開口部１１１，１１２において、角度α＝３５．２°である。
遮蔽板１１は、上述のような開口部１１１，１１２を備えているので、中心軸Ｏ方向から見て、この開口部１１１，１１２に対応する位置にあるＩＣタグ１５と外部機器との通信を可能とするが、遮蔽板１１に被覆されたＩＣタグ１５と外部機器との通信を不可能とすることができる。
【００２４】
緩衝部１２は、図４（ｂ）に示すように、略円環状であり、その中央に、ナット２１の頭部２１２の外形に対応する略正六角形形状の孔１２３が形成されている。
緩衝部１２は、孔１２３にナット２１の頭部２１２が挿入可能である。孔１２３に頭部２１２が挿入された状態で、緩衝部１２の中心及び孔１２３の中心は、ナット２１の中心軸Ｏと一致している。
孔１２３の寸法は、底部２１１の外形よりも小さい。この緩衝部１２は、ナット２１の頭部２１２に挿入されることにより、ナット２１と一体となって回転可能である。
また、緩衝部１２の外形の半径は、遮蔽板１１やストッパ１３の外形の半径よりも小さい。
緩衝部１２は、ナット２１の中心軸Ｏ方向において、遮蔽板１１のホイール３１側とは反対側に配置されている。この緩衝部１２は、ゴムやウレタン等の弾性材料を用いることが好ましい。
【００２５】
ストッパ１３は、略円環状であり、その中央にナット２１の頭部２１２の外形に対応する略正六角形形状の孔１３３が形成されている。孔１３３と頭部２１２が嵌合された状態で、ストッパ１３の中心及び孔１３３の中心は、ナット２１の中心軸Ｏと一致する。
ストッパ１３は、ナット２１の頭部２１２に嵌合され、中心軸Ｏ方向において所定の位置に固定され、前述の遮蔽板１１及び緩衝部１２の中心軸Ｏ方向の位置を規制する部材である。また、ストッパ１３は、ナット２１の頭部２１２に嵌合されており、ナット２１と一体となって回転可能である。
このストッパ１３の外形の半径は、遮蔽板１１の外形の半径よりも小さく、開口部１１１，１１２を被覆しない。
ストッパ１３は、金属製であることが好ましく、特にナット２１を形成する材料に合わせて選定することが好ましい。本実施形態では、ナット２１と同様に、ＳＵＳを用いて形成することが好ましい。
【００２６】
本実施形態の緩み検出具１０では、遮蔽板１１の中心軸Ｏ方向の動きは、上述のストッパ１３及びナット２１の底部２１１により規制されている。このとき、遮蔽板１１は、中心軸Ｏ方向において、このストッパ１３と底部２１１の上面との間で可動である。
このような構成とし、さらに緩衝部１２を備えることにより、ボルト２２にナット２１が螺合されて適正トルクに締め付けられ、リング部１４と遮蔽板１１とが当接した場合に、どちらかが変形したり破損したりすることを防ぐことができる。
【００２７】
図５は、本実施形態の緩み検出具１０を装着したボルト２２及びナット２１の緩みの有無を説明する図である。
図５（ａ）では、ボルト２２とナット２１とが螺合され、ホイール３１及びハブ部３２が締結された状態を示し、図５（ｂ）は、ナット２１が開放方向（紙面における反時計回り）に回転し、許容範囲以上緩んだ状態を示している。図５（ａ），（ｂ）は、いずれも、中心軸Ｏ方向から観察しており、緩み検出具１０に関しては、理解を容易にするために、緩衝部１２及びストッパ１３を省略して模式的に示している。
図５（ａ）に示すように、ナット２１をボルトに螺合させ、適正なトルクに締め付け、締結状態（初期状態）とすると、いずれかの開口部に対応する位置にＩＣタグ１５が位置し、他方の開口部に対応する位置にはＩＣタグ１５が存在しない状態となる。本実施形態では、ＩＣタグ１５がリング部１４に中心軸Ｏに対して７２°ずつ、５つ配置されているので、ナット２１がホイール３１及びリング部１４に対してどのような相対的位置で停止しても、いずれか１つのＩＣタグ１５がいずれか一方の開口部に位置する形態となる。
ここでは、図５（ａ）に示すように、開口部１１１に対応する位置に、ＩＣタグ１５Ａが位置し、開口部１１２にはＩＣタグ１５は位置せず、リング部１４のみが表出しているとする。
【００２８】
このとき、開口部１１１に対応する位置にあるＩＣタグ１５Ａは、遮蔽板１１によって通信が阻害されることなく、外部機器と通信可能となる。なお、このとき、通信が可能であれば、ＩＣタグ１５Ａの一部が遮蔽板１１に被覆されていてもよい。また、開口部１１２側に通信不可能な程度に遮蔽板１１に被覆された別のＩＣタグ１５の一部が表出していてもよい。
次に、図５（ｂ）のように、ナット２１が緩み、開放方向（図５（ａ）に示す矢印方向であり、紙面において反時計回り方向）へ許容量以上回転すると、ＩＣタグ１５Ａが遮蔽板１１に被覆されて、外部機器との通信が不可能となる。また、他方の開口部１１２から、ＩＣタグ１５Ａとは異なるＩＣタグ１５Ｄが表出し、このＩＣタグ１５Ｄは、外部機器との通信が可能となる。
なお、このとき、通信不可能な程度に遮蔽板１１に被覆されたＩＣタグ１５Ａの一部が開口部１１１に表出していてもよい。
即ち、本実施形態の緩み検出具１０では、ナット２１が緩むと、締結状態とは異なるＩＣタグ１５（ここでは、ＩＣタグ１５Ｄ）が検出される。
【００２９】
図６及び図７は、本実施形態の緩み検出装置及び緩み検出システム、及び、緩み検出方法を説明する図である。この図を参照しながら、緩み検出装置及び緩み検出システム、緩み検出方法等を説明する。
本実施形態の緩み検出装置及び緩み検出システムは、緩み検出具１０、リーダライタ５０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５１、管理サーバ５２、入力部５３等を備えている。
リーダライタ５０は、ＩＣタグ１５と非接触通信可能であり、通信可能な状況下で、ＩＣタグ１５とデータやコマンドの送受信が可能である。
なお、このリーダライタ５０は、不図示のメモリを内部に備え、ＩＣタグ１５との通信で得られた各種情報をそのメモリに記録可能及び読み出し可能としてもよい。また、リーダライタ５０は、情報を入力可能な入力部等を備えていてもよい。
【００３０】
ＣＰＵ５１は、リーダライタ５０と有線又は無線で接続された中央演算処理装置である。このＣＰＵ５１は、入力部５３からの入力やＣＰＵ５１内の不図示のメモリに記録されたプログラムに基づいて、リーダライタ５０への指示を出してＩＣタグ１５との通信を行わせる等、その動作を制御したり、リーダライタ５０が受信したＩＣタグ１５の情報の処理を行ったりする制御部である。不図示のメモリには、各種処理を実行するためのプログラム等が予め記録されている。
管理サーバ５２は、ＣＰＵ５１の指示によって各種データを記録及び管理する記録装置である。
なお、緩み検出装置及び緩み検出システムは、これらに加えて、ＣＰＵ５１の処理結果等を表示可能な不図示の表示部を備えるものとし、さらに、警告音等を発する音声部等を備えていてもよい。
【００３１】
以下、本実施形態の緩み検出具１０及び緩み検出装置の使用方法を説明する。
前述の図２及び図６（ａ）に示すように、この緩み検出具１０は、ホイール３１とハブ部３２との締結に用いられるボルト２２及びナット２１の緩みを検出するものである。本実施形態では、１つのハブ部３２にボルト２２が８つ設けられ、ホイール３１には、このボルトに対応する孔３１１が８つ設けられている。そして、各ボルト２２に対応するナット２１、各ナット２１に設けられる緩み検出具１０もそれぞれ設けられている。
なお、本実施形態では、１つのホイール３１に対してボルト２２及びナット２１、緩み検出具１０がそれぞれ８つ設けられる例を示したが、これは、一例であり、ホイール３１やハブ部３２の大きさ等に応じて、適宜変更してよい。
ハブ部３２及びホイール３１や、これらを備える車両、各ハブ部３２や各ホイール３１、各ボルト２２等には、それぞれ、識別番号が付されており、管理サーバ５２には、予めそれらの情報が記憶されているものとする。なお、これに限らず、各種識別番号は、適宜、入力部５３から作業者等が入力して設定してもよい。また、各ナット２１には、予め、遮蔽板１１、緩衝部１２、ストッパ１３が装着されている。
【００３２】
まず、作業者は、ホイール３１の各孔３１１に、ハブ部３２に固定された各ボルト２０を挿入し、ハブ部３２のホイール取り付け面にホイール３１を設置する。このとき、ホイール３１の孔３１１の周囲には、予めリング部１４が設置されているものとする。
次に、図６（ｂ）に示すように、リング部１４の凹部１４１に、それぞれＩＣタグ１５（１５Ａ〜１５Ｅ）を配置し、接着剤等で固定する。このＩＣタグ１５Ａ〜１５Ｅには、予めユニークＩＤが個々に設定され、そのメモリに記憶されている。
作業者は、ＩＣタグ１５Ａ〜１５Ｅを各凹部１４１に配置した後、リーダライタ５０を用いて、そのリング部１４に配置されたＩＣタグ１５Ａ〜１５Ｅと非接触通信を行い、ＩＣタグ１５Ａ〜１５Ｅの各ＩＤを読み出す。ＣＰＵ５１は、リーダライタ５０を介して読み出した５つのＩＣタグ１５Ａ〜１５ＥのＩＤを、車両やハブ部３２、ホイール３１等の識別番号や作業日時等と紐付けして、管理サーバ５２に記憶する。
【００３３】
次に、遮蔽板１１等を備えるナット２１をボルト２２に螺合させ、レンチ等の不図示の工具で締結方向（紙面中における時計回り方向）にナット２１を回転させ、適正なトルクに締め付け、ホイール３１及びハブ部３２を締結する。この締結した状態を図６（ｃ）とする。
【００３４】
図６（ｃ）に示すように、締結状態では、一方の開口部１１１に対応する位置にＩＣタグ１５Ａが有り、このＩＣタグ１５Ａは、遮蔽板１１によって遮蔽されていない。また、他方の開口部１１２には、他のＩＣタグ１５が位置せず、リング部１４のみが表出している。このとき、遮蔽板１１に遮蔽されたＩＣタグ１５Ｂ〜１５Ｅは、遮蔽板１１によってリーダライタ５０との通信が遮断され、通信が不可能であるが、ＩＣタグ１５Ａは、開口部１１１により通信が阻害されず、通信可能である。
作業者は、この締結状態で、リーダライタ５０によって、緩み検出具１０に対して、通信可能なＩＣタグ１５Ａを検出して非接触通信を行い、通信可能なＩＣタグ１５ＡのＩＤを読み出す。ＣＰＵ５１は、読み出されたＩＣタグ１５ＡのＩＤと、これに対応するボルト２２、ホイール３１やハブ部３２、車両等の各識別番号、締結作業を行った日時、作業者情報等の締結に関する各種情報とを紐付けして、管理サーバ５２に記憶させる。
なお、締結状態での通信可能なＩＣタグ１５のＩＤの読み出しは、各ボルト２２及びナット２１の締結作業を行うごとに行ってもよいし、８つのボルト２２及びナット２１による締結が完了してから行ってもよい。
【００３５】
緩み検査時等には、作業者は、リーダライタ５０によって、緩み検出具１０のＩＣタグ１５Ａと非接触通信可能か否かを検出する。
ここで、リーダライタ５０によって読み取られたＩＣタグ１５のＩＤが、ＩＣタグ１５Ａのものであった場合（図７（ｄ）参照）には、ＣＵＰ５１は、ナット２１が緩んでいない、もしくは、ナット２１の緩みは許容範囲内であると判断し、読み取り作業を行った検査日時や該当するボルト２２や車両等の識別番号等と検出結果とを紐付けして、管理サーバ５２に記憶させ、検査結果を表示部に表示する。
【００３６】
一方、リーダライタ５０によって読み取られたＩＣタグ１５のＩＤが、ＩＣタグ１５Ａのものではなかった場合、例えば、ＩＣタグ１５Ｄのものであった場合、ＣＰＵ５１は、ナット２１が緩み、許容範囲以上に開放方向に回転している判断し、その結果を表示部等に表示する等して、作業者にナット２１を締めるように促す。また、ＣＰＵ５１は、読み取りを行った作業日時や該当するボルト２２の識別番号等と、検出結果とを紐付けし、管理サーバ５２に記憶する。
このとき、遮蔽板１１は、図７（ｅ）に示すように、ナット２１と一体となって回転しており、ＩＣタグ１５Ａは遮蔽板１１によって遮蔽され、ＩＣタグ１５Ｄが開口部１１２から表出する形態となっている。
なお、リーダライタ５０による読み取り結果において、ＩＣタグ１５Ａ及びＩＣタグ１５ＤのＩＤが読み出される場合には、ＣＰＵ５１は、ナット２１が緩んでいると判断し、前述のように、読み取りを行った作業日時や該当するボルト２２の識別番号等と検出結果とを紐付けし、管理サーバ５２に記憶したり、また、その結果を表示部等に表示したりする。
【００３７】
ナット２１の緩みが検出された場合、作業者は、緩みが検出されたナット２１をレンチ等で再度締結方向へ回転させ、適正なトルクに締め付けて、再締結させる。
そして、作業者は、再度、リーダライタ５０により、締結作業を行った緩み検出具１０のＩＣタグの読み取りを行う。ＣＰＵ５１は、リーダライタ５０による通信により読み取られたＩＣタグ１５のＩＤが、締結状態において読み取り可能なＩＣタグ１５Ａのものであるか否かを判断する。
読み取られたＩＤが、ＩＣタグ１５Ａのものであると判断した場合、ＣＰＵ５１は、締結が完了したと判断し、その結果を表示部等に表示し、また、検出結果と読み取りを行った作業日時や該当するボルトの識別番号等とを紐付けして、管理サーバ５２に記憶する。
読み取られたＩＤが、ＩＣタグ１５Ａのものでないと判断した場合、ＣＰＵ５１は、締結作業が完了しないてないと判断し、その結果や確認等を促す表示等を、表示部等に表示する。
【００３８】
緩み検出時には、上述のような、リーダライタ５０によるＩＣタグ１５の読み取りを、各ボルト２２、各ホイール３１について行う。
なお、リーダライタ５０による緩み検出具１０のＩＣタグ１５との非接触通信が不可能であった場合は、読み取りを行った作業日時や該当するボルト２２の識別番号等と検出結果とを紐付けし、管理サーバ５２に記憶し、その旨を表示部等に表示する。このような場合、ＩＣタグ１５の故障や破損、リング部１４からのＩＣタグ１５の脱落等が生じている可能性がある。従って、該当するＩＣタグ１５の取替えや再設置等を行い、再度、図６（ｂ）に示すような、リング部１４に設けられたＩＣタグ１５のＩＤの読み込み作業から行うことが好ましい。
【００３９】
上述のように、本実施形態によれば、作業者は、容易に、かつ、安定してナット２１の締結の緩みを検出できる。しかも、リーダライタ５０による各緩み検出具１０のＩＣタグ１５の読み取りは、数秒程度であり、１つの車両であっても数分で検査が完了するので、従来の目視や、ハンマリングによる音や振動の差による緩みの検出や歪ゲージや超音波による検出に比べて、より短時間で、かつ、高い精度で緩みを検出することができる。
また、ＣＰＵ５１により、検出結果や作業日時、作業者、車両等のデータ管理を行うことができるので、検査結果の記入忘れや改ざん等を防止できる。
さらに、全てのボルト２２、ホイール３１について、ナット２１の緩みを検出する検査を行い、緩みが検出されない状態となって初めて乗車許可が下りるような運行システムに、本実施形態を適用することにより、大型車両の運行の安全をさらに向上させることができる。
【００４０】
さらにまた、ナット２１を締め付けた締結後に、被締結部材（ホイール３１）側に取り付けられる部材及び締結部材（ナット２１）側に取り付けられる部材との位置合わせを予め行った検出具を、被締結部材及び締結部材にそれぞれ接着剤等で取り付けるような従来の方法（特開２０１０−２８１６９７号公報等）に比べて、本実施形態では、緩み検出具１０の各部材同士の位置あわせ等が不要であり、ナット２１をボルト２２に適正なトルクに締め付ければ、いずれか１つのＩＣタグ１５が通信可能な状態となるので、作業が容易であり、作業効率の向上や取り付け時のミス等を低減でき、緩み検出の精度を上げることができる。
また、本実施形態では、遮蔽板１１はナット２１に取り付けられ、リング部１４はホイール３１に固定されており、接着剤等で樹脂製の検出具等をボルト２２やナット２１に装着するものに比べて、振動や衝撃等で容易に外れることがなく、耐久性等も優れている。
【００４１】
なお、本実施形態では、ボルト２２は、車両のハブ部３２に頭部２２２が固定され、ハブ部３２に一体に設けられる形態としたが、これに限らず、他の部位に用いられ、頭部２２２が固定されない一般的なボルトに、緩み検出具１０を適用してもよい。
また、本実施形態の緩み検出具１０は、車両のホイール３１及びハブ部３２の締結に用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、船舶や飛行機のボルト及びナット、プラント等の配管の接続部分や橋脚等のボルト及びナットの締結の緩み検出に適用してもよい。
【００４２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態において、開口部１１１，１１２に対応する位置にあるＩＣタグ１５やリング部１４が表出する例を示したが、これに限らず、例えば、開口部１１１，１１２に、樹脂製等の蓋部材を形成し、開口部に対応する位置にあるＩＣタグ１５等が露出しない形態としてもよい。このとき、蓋部材の材料は、ＩＣタグ１５とリーダライタ５０等との通信を阻害しないものであれば、その色や形状は、特に限定しない。
このような形態とすることにより、ＩＣタグ１５の破損や、外部からの衝撃や振動等による脱落等を防止できる。
また、開口部１１１，１１２は、切り欠き状である礼を示したが、遮蔽板１１の外周側に設けられた扇状等の窓（孔）等としてもよい。
【００４３】
（２）本実施形態において、緩み検出具１０は、リング部１４を備える例を示したが、これに限らず、例えば、リング部１４を備えず、ホイール３１等の被締結部材側に、ＩＣタグ１５を埋設可能な凹部等を設けて、ＩＣタグ１５をその凹部に配置する形態としてもよい。このような形態とする場合には、ＩＣタグ１５と遮蔽板１１との中心軸Ｏ方向との距離があくと、遮蔽されているＩＣタグも通信可能となるため、遮蔽板１１はできるだけ被締結部材側に位置するように設けることが好ましい。
【００４４】
（３）本実施形態において、緩み検出具１０は、緩衝部１２やストッパ１３を備える例を示したが、これに限らず、ナット２１に遮蔽板１１を溶接等で固定し、緩衝部１２やストッパ１３を備えない形態としてもよい。
【００４５】
（４）本実施形態において、ナット２１に緩み検出具１０の遮蔽板１１等を装着する例を示したが、これに限らず、ボルト２２の頭部２２２に緩み検出具１０の遮蔽板１１等を装着してもよい。このとき、リング部１４は、被締結部材の頭部２２２が着座する領域の周囲に設けられる形態とすればよい。
【００４６】
（５）本実施形態において、ナット２１の緩み、即ち、回転方向における位置ずれ（緩み）を検出する例を示したが、これに限らず、リング部１４及び遮蔽板１１を直線状の板とし、固定部材と固定部材に対して可動な可動部材との直線方向の位置ずれ検出具、位置ずれ検出装置及び位置ずれ検出システムとしてもよい。直線方向の位置ずれを検出するものとすれば、例えば、電車等の各種乗り物や、室内外の仕切り扉として用いられるスライドドアの開閉を検出等に適用できる。
【００４７】
（６）本実施形態において、ナット２１は、そのホイール３１側の底部２１１の外形が頭部２１２の外形よりも大きい形態である例を示したが、これに限らず、底部２１１の外形が頭部２１２の外形と同じ寸法であってもよい。この場合、遮蔽板１１の中心軸Ｏ方向のホイール３１側にもストッパ等を設ける形態としてもよいし、遮蔽板１１のナット２１への固定方法は、適宜選択してよい。
【００４８】
（７）本実施形態において、緩み検出具１０は、リング部１４の周方向に等間隔でＩＣタグ１５を５つ配置する例を示したが、これに限らず、例えば、７つ配置してもよいし、ボルト２２の径や遮蔽板１１の外周の範囲等に応じて、適宜選択してよい。
また、配置されるＩＣタグ１５の数等に応じて、開口部１１１，１１２は、３つ以上としてもよいし、１つとしてもよい。
例えば、リング部１４の周方向にＩＣタグ１５を可能な限り配置し、開口部を１つのみ設ける形態としてもよい。
【００４９】
（８）本実施形態において、ボルト２２のサイズは、Ｍ２２である例を示したが、これに限らず、Ｍ２４や、Ｍ２０、Ｍ２７、Ｍ３０等、用いられる環境や被締結部材等に応じて、適宜自由に設定してよい。
【００５０】
（９）本実施形態において、リーダライタ５０は、ＣＰＵ５１に有線又は無線で接続される形態として示したが、これに限らず、例えば、リーダライタ自体がＣＰＵを内蔵している形態としてもよい。この場合は、リーダライタ５０の持ち運び可能となり、緩み検出を行う場所を適宜自由に選択できる。また、表示部や音声部は、リーダライタ５０が備える形態としてもよい。
【００５１】
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５２】
１０    緩み検出具
１１    遮蔽板
１２    緩衝部
１３    ストッパ
１４    リング部
１５（１５Ａ〜１５Ｅ）    ＩＣタグ
２１    ナット
２２    ボルト
３１    ホイール
３２    ハブ部
【図１】
2014089068.tif 000003
【図２】
2014089068.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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