JP2005315896A - タイヤ装着用トランスポンダ - Google Patents

Abstract

【課題】 既存のタイヤへも自由に取り付け可能なタイヤ装着用トランスポンダを提供する。
【解決手段】 トランスポンダ本体１Ａを２枚の帯状の金属板１Ｄ，１Ｅ間に挟設し、さらに前記２枚の金属板１Ｄ，１Ｅ間に金属板１Ｆ，１Ｇを緩衝部材として設けたため、金属板１Ｄ或いは１Ｅをタイヤのリムに溶接したり、タイヤのリムに接着することにより、既存のタイヤにも容易に装着することができる。従って、タイヤ製造時の環境条件をトランスポンダの耐久条件に含める必要が無く、トランスポンダ自体の故障発生も従来に比べて大幅に低減する。また、金属板１Ｆ，１Ｇにより金属板１Ｄ，１Ｅ間に挟設されたトランスポンダ本体１Ａが保護されるので、さらに故障発生を低減できる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、タイヤ装着用トランスポンダに関するものである。

タイヤに関して識別、内圧、温度、及び回転数等を得ようとする場合、特定のタイヤから離れた位置より電気的発振エネルギーを受けて、そのタイヤに埋設したトランスポンダから信号を送るタイプの技術が知られている。

また、トランスポンダは集積回路と、これを保護する外殻からなり、その形状は小さなコイン状、または円柱状など様々である。

この種の技術の一例が実開平２−１２３４０４号公報に開示されている。この技術では、トランスポンダのタイヤにおける埋設位置は、カーカスプライ巻き上げ部先端レベルの中央部、またはバットレス部のカーカスプライ外面上に設定されている。

また、他の例として実開平７−１３５０５号公報にトランスポンダを装着した空気入りタイヤが開示されている。これは前述した技術を改良したものである。即ち、前述した技術においては、トランスポンダはタイヤにとって異物であるため、タイヤ実質中に埋設すると、タイヤ製造時の加硫工程でトランスポンダが受ける高温・高圧、及びタイヤの負荷転動時にトランスポンダが受ける外力と、タイヤが発する熱等によって、トランスポンダ自体の故障の発生が懸念される。これらの問題点を解決するため、この空気入りタイヤでは、トロイダル状タイヤのビード部内周面に備えた降起部にトランスポンダ収納用ポケットを設けている。

これにより、トランスポンダ収納用ポケットを有する降起部を、タイヤを構成する部分から外れた、タイヤ内周面における走行時に動きの少ないビード部に設けているので、タイヤに与える悪影響が無く、またポケットに対するトランスポンダの入出が自在にできるため、収納したトランスポンダの点検、または必要な場合の取り替えを自由に行うことができる。
実開平２−１２３４０４号公報 実開平７−１３５０５号公報

しかしながら、従来例の前者においては、前述したようにトランスポンダはタイヤにとって異物であるため、タイヤ実質中に埋設すると、タイヤ製造時の加硫工程でトランスポンダが受ける高温・高圧、及びタイヤの負荷転動時にトランスポンダが受ける外力と、タイヤが発する熱等によって、トランスポンダ自体の故障の発生が懸念される。

また、後者においては、トランスポンダの取り付け位置が限定されてしまうと共に、ポケットの形成加工が必要なので既存のタイヤへのトランスポンダの取り付けができないという問題点があった。

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、既存のタイヤへも自由に取り付け可能なタイヤ装着用トランスポンダを提供することにある。

本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、所定の信号によって情報の授受を行うタイヤ装着用トランスポンダにおいて、所定の厚さを有する２枚の帯状の金属製装着板間にトランスポンダ本体を挟設したことを特徴とするタイヤ装着用トランスポンダを提案する。

該タイヤ装着用トランスポンダによれば、トランスポンダ本体が２枚の帯状の金属製装着板間に挟設されるので、タイヤへの装着時には、前記装着板がタイヤのリムに溶接されたり、或いは装着板がタイヤのリムに接着され、既存のタイヤにも容易に装着することができる。

また、請求項２では、請求項１記載のタイヤ装着用トランスポンダにおいて、前記２枚の金属製装着板間に前記トランスポンダ本体を保護する緩衝板を設けたことを特徴とするタイヤ装着用トランスポンダを提案する。

該タイヤ装着用トランスポンダによれば、前記２枚の装着板間に緩衝板が設けられ、これにより前記装着板間に挟設されたトランスポンダ本体が保護される。

また、請求項３では、請求項２記載のタイヤ装着用トランスポンダにおいて、前記緩衝板は前記２枚の金属製装着板から絶縁された金属板からなり、該金属板は前記トランスポンダ本体にアンテナとして接続されていることを特徴とするタイヤ装着用トランスポンダを提案する。

該タイヤ装着用トランスポンダによれば、２枚の装着板間の緩衝板がアンテナとしてトランスポンダ本体に接続される。前記装着板及び緩衝板は帯状をなしているので、例えば装着板の長手方向に沿って前記アンテナとなる緩衝板が埋設されると、アンテナの長さを長くすることができると共にタイヤ内周全域にアンテナを巡らすことも可能となる。これにより、タイヤ外部の任意の箇所から前記トランスポンダへのアクセスが可能となる。

本発明の請求項１記載のタイヤ装着用トランスポンダによれば、トランスポンダ本体が２枚の帯状の金属製装着板間に挟設されるため、タイヤへの装着時には、前記装着板がタイヤのリムに溶接されたり、或いは装着板がタイヤのリムに接着され、既存のタイヤにも容易に装着することができるので、既存のタイヤに、或いはタイヤを製造した後に容易にトランスポンダを容易に装着することができ、タイヤ製造時の環境条件をトランスポンダの耐久条件に含める必要が無く、トランスポンダ自体の故障発生も従来に比べて大幅に低減される。

また、請求項２記載のタイヤ装着用トランスポンダによれば、上記の効果に加えて、前記２枚の装着板間に緩衝板が設けられ、これにより前記装着板間に挟設されたトランスポンダ本体が保護されるので、さらに故障発生を低減できる。

また、請求項３記載のタイヤ装着用トランスポンダによれば、上記の効果に加えて、２枚の装着板間の緩衝板がアンテナとしてトランスポンダ本体に接続され、さらに前記装着板及び緩衝板は帯状をなしているので、例えば装着板の長手方向に沿って前記アンテナとなる緩衝板が埋設されると、アンテナの長さを長くすることができると共にタイヤ内周全域にアンテナを巡らすことも可能となる。これにより、タイヤ外部の任意の箇所から前記トランスポンダへのアクセスが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本実施形態の第１の参考例におけるタイヤ装着用トランスポンダを示す外観図である。図において、１はトランスポンダで、トランスポンダ本体１Ａと接着部１Ｂとから構成されている。トランスポンダ本体１Ａは、セラミック基板上に電子回路及びアンテナ線が印刷によって形成され、この電子回路がセラミック絶縁体によってモールドされ、縦横それぞれ１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの直方体形状をなしている。

また、トランスポンダ本体１Ａの下面には、トランスポンダ本体１Ａと同様の形状の接着部１Ｂが張り付けられている。この接着部１Ｂは、絶縁性及び断熱性を有する弾性部材からなり、これに接着剤等を塗布することにより、装着対象となる任意のタイヤ内にトランスポンダ１を取り付けることができるようになっている。

図２は、トランスポンダ本体１Ａを示す電気系回路のブロック図である。図において、１Ａはトランスポンダ本体で、受信用アンテナ１１、整流回路１２、中央処理部１３、記憶部１４、発信部１５及び送信用アンテナ１６から構成されている。

整流回路１２は、ダイオード121,122、コンデンサ123、及び抵抗器124から構成され、周知の全波整流回路を形成している。この整流回路１２の入力側には受信用アンテナ１１が接続され、受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流を整流して直流電流に変換して、中央処理部１３、記憶部１４及び発信部１５の駆動電源として出力するものである。

中央処理部１３は、周知のＣＰＵ131及びディジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと称する）変換器132から構成され、ＣＰＵ131は電源が供給されて駆動するとＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリからなる記憶部１４内に記憶されている情報を読み出して、この情報をＤ／Ａ変換器132を介して発信部１５に出力する。

発信部１５は、発振回路151、変調回路152及び高周波増幅回路153から構成され、発振回路151によって発振された、例えば３００ＭＨｚの搬送波を、中央処理部１３から入力した情報信号に基づいて、変調回路152で変調して、これを高周波増幅回路153を介して送信用アンテナ１６に供給する。

一方、前述したトランスポンダ１に対しては、例えば図３に示すようなスキャナが用いられる。図において、２はスキャナで、受信用アンテナ２１、受信部２２、中央処理部２３、キーボード２４、表示部２５、発信部２６、送信用アンテナ２７、及びこれらへ電源を供給する電源部２８から構成されている。

ここで、本参考例におけるスキャナ２とは、後述するようにトランスポンダ１に対して第１の周波数の電磁波を輻射しながら、これに伴ってトランスポンダ１から輻射される第２の周波数の電磁波を受信することにより、トランスポンダ１への情報アクセスを行うものを言う。

スキャナ２の受信部２２は、受信機221とアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと称する）変換器222から構成され、受信器221の入力側は受信用アンテナ２１に接続され、３００ＭＨｚの高周波を受信し、これを検波した後、Ａ／Ｄ変換器222を介して中央処理部２３に出力する。

中央処理部２３は、周知のＣＰＵ231及びメモリ232から構成され、中央処理部231はキーボード２４から入力された命令に基づいて、受信部２２から入力した情報をメモり232に記憶すると共に表示部２５に表示する。

さらに、発振部２６は発信回路261とスイッチ262から構成され、発信回路261はスイッチ262がオンされたときに、例えば１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの高周波信号を送信用アンテナ２７に出力する。

また、スキャナ２は、例えば図４に示すように、ピストル形状の筐体２Ａ内に組み込まれている。この筐体２Ａの先端部には、受信用アンテナ２１及び送信用アンテナ２７が配置され、上面にはキーボード２４及び表示部２５が配置されている。さらに、グリップ２Ｂ前部のトリガー位置にはスイッチ262が配置されている。

前述の構成よりなるトランスポンダ１は、図５に示すように、タイヤ３の内壁面３１或いはリム３２の表面、若しくは中子３３等に接着されて取り付けられる。従って、既存のタイヤは勿論のこと、あらゆる種類のタイヤに装着することができ、従来のようなタイヤの剥離故障等の発生の恐れがないと共に、製造後のタイヤに取り付けるため、タイヤ製造時の環境条件をトランスポンダの耐久条件に含める必要が無く、トランスポンダ自体の故障発生も従来に比べて大幅に低減される。

さらに、絶縁性及び断熱性を有する弾性部材を介してトランスポンダ１を取り付けているので、タイヤからの熱伝導及び衝撃並びにタイヤにおいて発生した静電気の伝導等が前記弾性部材によって吸収或いは緩和され、トランスポンダへの影響が回避される。

また、図６に示すように、トランスポンダを取り付けたタイヤの管理は前述したハンディー型のスキャナ２を用いることにより、製造時等においても簡単に行うことができると共に、データ処理装置４１に送受信用のコントローラ４２を介してアンテナ４３ａ、４３ｂを接続することにより、管理端末機４４によりトランスポンダ１を取り付けた使用中のタイヤの集中管理を行うことができる。この場合、図７に示すように、トランスポンダ装着タイヤを付けたトラック等の車両５が走行する道路沿いに前記アンテナ４３ａを設けておくことにより走行中の車両５のタイヤも管理することができる。

さらに、図６に示すように車両内に処理装置４５及びこれに接続された表示ユニット４６、並びに車載アンテナ４７を設けることにより、運転席においてドライバー自身が使用中のタイヤに関する情報を容易に得ることができる。

次に、本発明の第２の参考例を説明する。

図８は第２の参考例のタイヤ装着用トランスポンダを示す構成図である。図において、前述した第１の参考例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１の参考例と第２の参考例との相違点は、第１の参考例における接着部１Ｂに代えて長さをさらに長くし、内部にアンテナ１１，１６を埋設した接着部１Ｃを設けたことにある。

この接着部１Ｃは前述と同様に絶縁性を有する弾性部材からなり、その表面のほぼ中央部にトランスポンダ本体１Ａが接着され、接着部１Ｃの裏面に接着剤等を塗布することにより、装着対象となる任意のタイヤ内にトランスポンダ１を取り付けることができるようになっている。ここで、アンテナ１１，１６は使用周波数のλ／４の整数倍の長さであることが望ましい。

前述の構成よりなるトランスポンダ１によれば、接着部１Ｃ内にアンテナ１１，１６が埋設され、この接着部１Ｃは帯状をなしているので、例えば接着部１Ｃの長手方向に沿ってアンテナ１１，１６が埋設されると、アンテナの長さを長くすることができると共に、タイヤの周方向に接着部１Ｃを延ばしてトランスポンダ１を取り付ければ、タイヤ内周全域にアンテナを巡らすことも可能となる。これにより、タイヤ外部の任意の箇所からトランスポンダ１へのアクセスが可能となる。

次に、本発明の第３の参考例を説明する。

図９は第３の参考例のタイヤ装着用トランスポンダを示す構成図である。図において、前述した第２の参考例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第２の参考例と第３の参考例との相違点は、第２の参考例におけるアンテナ１１，１６の少なくとも一部を螺旋状、或いは波形状に形成して接着部１Ｃ内に埋設したことにある。

これにより、アンテナ１１，１６の少なくとも一部が螺旋状又は波形状に形成されるので、弾性を有するタイヤが変形した際にも、前記螺旋状又は波形状部分でアンテナ線が伸縮してアンテナが切れることがなくなり、アンテナ切断による故障の低減を図ることができる。

次に、本発明の実施例を説明する。

図１０は、本発明の実施例のトランスポンダを示す分解斜視図、図１１は側面断面図である。図において、前述した第１乃至第３の参考例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。即ち、１はトランスポンダで、トランスポンダ本体１Ａと、所定の長さと幅を有する２枚の金属板１Ｄ，１Ｅ及び絶縁コーティングされた金属板１Ｆ，１Ｇとから構成されている。

トランスポンダ本体１Ａは、２枚の金属板１Ｄ，１Ｅ間に挟設され、そのほぼ中央部に位置している。さらに、２枚の金属板１Ｄ，１Ｅ間にはトランスポンダ本体１Ａ以外の部分に金属板１Ｆ，１Ｇが緩衝部材として挟設され、これらは接着剤によって固定されている。

さらにまた、図示していないが金属板１Ｆ，１Ｇは、前述したアンテナ１１，１６として用いることができるように、トランスポンダ本体１Ａ内の回路に電気的導通状態となるように接続されている。

前述の構成によるトランスポンダ１をタイヤに装着する際には、金属板１Ｄ或いは１Ｅをタイヤのリムに接着或いはスポット溶接する。このような取付方法により、既存のタイヤに容易にトランスポンダ１を装着することができると共に、トランスポンダ１の電気的接地状態が良好になる。さらに、従来のようなタイヤの剥離故障等の発生の恐れがないと共に、タイヤ製造時の環境条件をトランスポンダの耐久条件に含める必要が無く、トランスポンダ自体の故障発生も従来に比べて大幅に低減される。

また、金属板１Ｆ，１Ｇによって金属板１Ｄ，１Ｅ間に挟設されたトランスポンダ本体１Ａが保護されるので、さらに故障発生を低減できると共に、金属板１Ｆ，１Ｇがアンテナとしてトランスポンダ本体に接続されているので、アンテナの長さを長くすることができると共にタイヤ内周全域にアンテナを巡らすことも可能となる。これにより、タイヤ外部の任意の箇所からトランスポンダ１へのアクセスが可能となる。

尚、前述した実施例は一例でありこれに限定されることはない。

本発明の第１の参考例におけるタイヤ装着用トランスポンダを示す外観図 本発明の第１の参考例におけるトランスポンダ本体を示す電気回路のブロック図 本発明のトランスポンダに係るスキャナを示す電気系回路のブロック図 本発明のトランスポンダに係るスキャナを示す外観図 本発明のトランスポンダのタイヤ装着例を説明する図 本発明のトランスポンダを用いた管理システムを説明する図 本発明のトランスポンダを用いた管理システムを説明する図 本発明の第２の参考例のトランスポンダを示す構成図 本発明の第３の参考例のトランスポンダを示す構成図 本発明の実施例のトランスポンダを示す分解斜視図 本発明の実施例のトランスポンダを示す側面断面図

符号の説明

１…トランスポンダ、１Ａ…トランスポンダ本体、１Ｂ…接着部、１Ｃ…接着部、１Ｄ〜１Ｇ…金属板、１１…受信用アンテナ、１２…整流回路、１３…中央処理部、１４…記憶部、１５…発振部、１６…送信用アンテナ、２…スキャナ、２Ａ…筐体、２Ｂ…グリップ、２１…受信用アンテナ、２２…受信部、２３…中央処理部、２４…キーボード、２５…表示部、２６…発信部、２７…送信用アンテナ、２８…電源部、３…タイヤ、３１…タイヤ内壁面、３２…リム、３３…中子、４１…データ処理装置、４２…コントローラ、４３ａ，４３ｂ…アンテナ、４４…管理端末機、４５…処理装置、４６…表示ユニット、４７…車載アンテナ、５…車両。

Claims (3)

1. 所定の信号によって情報の授受を行うタイヤ装着用トランスポンダにおいて、
   所定の厚さを有する２枚の帯状の金属製装着板間にトランスポンダ本体を挟設した
   ことを特徴とするタイヤ装着用トランスポンダ。
2. 前記２枚の金属製装着板間に前記トランスポンダ本体を保護する緩衝板を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ装着用トランスポンダ。
3. 前記緩衝板は前記２枚の帯状の金属製装着板から絶縁された金属板からなり、該金属板は前記トランスポンダ本体にアンテナとして接続されている
   ことを特徴とする請求項２記載のタイヤ装着用トランスポンダ。
   
   

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