JP4397533B2 - Tire transponder - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの温度等を測定するためのトランスポンダに関し、さらに詳しくは、タイヤ変形時の曲げ応力やインフレート時の引張り応力に対して十分な保護効果を備えると共に、温度情報の時定数を小さくするようにしたタイヤ用トランスポンダに関する。
【0002】
【従来の技術】
空気入りタイヤの内部情報を監視する手段として、各種センサを備えたトランスポンダをタイヤ内に埋め込んだり、タイヤ内面に貼り付けることが提案されている。このようなトランスポンダでは、タイヤ変形時の曲げ応力やインフレート時の引張り応力からトランスポンダ回路を保護するために、硬質な被覆材による保護構造を設ける必要がある。
【0003】
しかしながら、従来のトランスポンダの被覆材は、周囲の熱からトランスポンダ回路を保護する役割も担っているため、これを温度センサ付きトランスポンダに使用すると、温度変化に対する応答性が低下し、言い換えれば、被測定物からの温度情報の時定数が大きくなってしまうという問題があった。特に、検知温度が互いに異なる複数の感熱素子を平面状に配置した所謂マルチチップタイプのトランスポンダ回路では、複数の感熱素子に対して熱伝達が均一に行われる必要があるため、上述のような時定数の増大は温度測定精度に大きな影響を与えることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤ変形時の曲げ応力やインフレート時の引張り応力に対して十分な保護効果を備えると共に、温度情報の時定数を小さくすることを可能にしたタイヤ用トランスポンダを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ用トランスポンダは、温度測定機能を有するトランスポンダ回路を硬質な基材上に組み立て、該トランスポンダ回路を熱伝導性フィラー入りの樹脂で被覆したタイヤ用トランスポンダであって、前記硬質な基材の外表面に窪みを形成し、該窪み内に前記トランスポンダ回路を配置したことを特徴とするものである。
【0006】
このように温度測定機能を有するトランスポンダ回路を硬質な基材上に設けたので、上記トランスポンダをタイヤ内に埋め込んだり、タイヤ内面に貼り付けた場合であっても、タイヤ変形時の曲げ応力やインフレート時の引張り応力などに対して十分な保護効果を発揮することができ、しかもトランスポンダ回路を熱伝導性フィラー入りの樹脂で被覆したので、被測定物からの温度情報の時定数を小さくすることができる。
【0007】
本発明において、温度情報の時定数を十分に低減するために、熱伝導性フィラー入りの樹脂の熱伝導率は1.5×10-3〔cal/cm・sec ・℃〕以上であることが好ましい。
【0008】
また、応力に対する保護効果を高めるために、硬質な基材の外表面に窪みを形成し、該窪み内にトランスポンダ回路を配置する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0010】
図1及び図2は本発明を説明するためのタイヤ用トランスポンダ(参考例)を示すものである。図1及び図2において、円盤状の硬質な基材1の上には、温度測定機能を有するトランスポンダ回路2が形成されている。このトランスポンダ回路2は、温度測定用チップ3と、該チップ3の周囲に配置したアンテナコイル4とから構成されている。温度測定用チップ3には、測温抵抗体と、該測温抵抗体の抵抗値を温度に変換するA/D変換回路と、外部からの質問信号に応じてA/D変換回路の出力をアンテナコイル4を介して送信する制御回路などが搭載されている。これらチップ3及びアンテナコイル4を含むトランスポンダ回路2は熱伝導性フィラー入りの樹脂5で被覆されている。
【0011】
上記形態では、温度測定機能を有するトランスポンダ回路2を硬質な基材1上に設けているので、トランスポンダをタイヤ内に埋め込んだり、タイヤ内面に貼り付けた場合、例えば、タイヤ製造時にタイヤ変形に伴って発生する応力からトランスポンダ回路を保護することができ、またインフレート時に発生する引張り応力からトランスポンダ回路を保護することができ、更にはタイヤ使用時に発生する曲げ応力や圧縮応力や剪断応力からトランスポンダ回路を保護することができる。
【0012】
しかも、トランスポンダ回路2を熱伝導性フィラー入りの樹脂5で被覆しているので、温度変化に対する応答性が向上し、被測定物からの温度情報の時定数を小さくすることができる。
【0013】
図3及び図4は本発明を説明するための他のタイヤ用トランスポンダ(参考例)を示すものである。図3及び図4において、円盤状の硬質な基材1の上には、温度測定機能を有するマルチチップタイプのトランスポンダ回路6が形成されている。このトランスポンダ回路6は、平面上に複数の区画(本形態では16区画)を有する温度測定用チップ7から構成されている。温度測定用チップ7の各区画には、アンテナアレイ8と、感熱素子からなる温感部9と、外部からの質問信号に応じて温感部9の感熱状態をアンテナアレイ8を介して送信する制御回路10とが形成されている。これら感熱素子は検知温度が段階的に異なるように設定されているため、各感熱素子の感熱状態を検知することにより、被測定物の温度を特定することができる。上記温度測定用チップ7からなるトランスポンダ回路6は熱伝導性フィラー入りの樹脂5で被覆されている。
【0014】
上記形態では、温度測定機能を有するトランスポンダ回路6を硬質な基材1上に設けているので、トランスポンダをタイヤ内に埋め込んだり、タイヤ内面に貼り付けた場合であっても、タイヤ変形時の曲げ応力やインフレート時の引張り応力などに対して十分な保護効果を発揮することができ、しかもトランスポンダ回路6を熱伝導性フィラー入りの樹脂5で被覆しているので、被測定物からの温度情報の時定数を小さくすることができる。そのため、検知温度が互いに異なる複数の感熱素子を含むマルチチップタイプのトランスポンダ回路6の場合であっても、全ての感熱素子に対して熱伝達を均一に行うことができ、その温度測定精度を高めることができる。
【0015】
図5〜図7はそれぞれ本発明の第1〜第3の実施形態からなるタイヤ用トランスポンダを示すものである。図5において、円盤状の硬質な基材1aの外表面には窪み11aが形成され、該窪み11a内にチップ3及びアンテナコイル4を含むトランスポンダ回路2が形成されている。そして、窪み11内には熱伝導性フィラー入りの樹脂5が封入され、その樹脂5によりトランスポンダ回路2が被覆されている。
【0016】
図6において、円盤状の硬質な基材1bの外表面には窪み11bが形成され、該窪み11b内にチップ3及びアンテナコイル4を含むトランスポンダ回路2が形成されている。そして、窪み11b内には熱伝導性フィラー入りの樹脂5が封入され、その樹脂5によりトランスポンダ回路2が被覆されている。また、基材1bの外周面には円弧状の面取り加工が施されている。
【0017】
図7において、球状の硬質な基材1cの外表面には窪み11cが形成され、該窪み11c内にチップ3及びアンテナコイル4を含むトランスポンダ回路2が形成されている。そして、窪み11c内には熱伝導性フィラー入りの樹脂5が封入され、その樹脂5によりトランスポンダ回路2が被覆されている。
【0018】
これら第1〜第3の実施形態では、温度測定機能を有するトランスポンダ回路2を硬質な基材1a〜1c上に設けているので、トランスポンダをタイヤ内に埋め込んだり、タイヤ内面に貼り付けた場合であっても、タイヤ変形時の曲げ応力やインフレート時の引張り応力などに対して十分な保護効果を発揮することができ、しかもトランスポンダ回路2を熱伝導性フィラー入りの樹脂5で被覆しているので、被測定物からの温度情報の時定数を小さくすることができる。
【0019】
更に、硬質な基材1a〜1cの外表面に窪み11a〜11cを形成し、該窪み11a〜11c内にトランスポンダ回路2を配置しているので、トランスポンダ回路2の保護効果を高めることができる。この場合、予め窪み11a〜11cを形成した桶状の基材1a〜1cにトランスポンダ回路を収容した後、樹脂を流し込むことでトランスポンダを簡単に作製することができる。また、図6のように基材1bの外周面に円弧状の面取りを施したり、図7のように基材1cを球状に成形した場合、タイヤ内部に埋設したときにゴムから剥離し難くなるという利点がある。図5〜図7において、チップ3及びアンテナコイル4を含むトランスポンダ回路2の替わりに、マルチチップタイプのトランスポンダ回路6を使用することも可能である。
【0020】
上述した各実施形態において、熱伝導性フィラー入りの樹脂の熱伝導率は1.5×10-3〔cal/cm・sec ・℃〕以上にすると良い。この熱伝導率が1.5×10-3〔cal/cm・sec ・℃〕未満であると、温度情報の時定数の低減効果が不十分になる。このような熱伝導率を達成するための熱伝導性フィラーとしては、銅粉、鉄粉等の金属粉を用いることが好ましい。
【0021】
また、トランスポンダ回路を被覆するための樹脂としては、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ、特にシリコーン樹脂を用いることが好ましい。なお、トランスポンダ回路の熱破壊を回避するために、被覆樹脂は常温硬化型樹脂であることが望ましい。
【0022】
トランスポンダ回路を搭載するための硬質な基材は、エポキシ樹脂等の樹脂やアルミナ等のセラミックスから構成することができる。この硬質な基材は硬度HS (JIS-A) が90以上、好ましくは95〜99の範囲であることが好ましい。エポキシ樹脂等の樹脂の場合、樹脂中にガラス繊維等の補強繊維を配合すると良い。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、温度測定機能を有するトランスポンダ回路を硬質な基材上に組み立て、該トランスポンダ回路を熱伝導性フィラー入りの樹脂で被覆することに加えて、硬質な基材の外表面に窪みを形成し、該窪み内にトランスポンダ回路を配置したから、タイヤ変形時の曲げ応力やインフレート時の引張り応力などに対して十分な保護効果を発揮することができ、しかも被測定物からの温度情報の時定数を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を説明するためのタイヤ用トランスポンダ(参考例)を示す断面図である。
【図2】 本発明を説明するためのタイヤ用トランスポンダ(参考例)の被覆樹脂を除いた状態を示す斜視図である。
【図3】 本発明を説明するための他のタイヤ用トランスポンダ(参考例)を示す断面図である。
【図4】 本発明を説明するための他のタイヤ用トランスポンダ(参考例)の被覆樹脂を除いた状態を示す斜視図である。
【図5】 本発明の第1の実施形態からなるタイヤ用トランスポンダを示す断面図である。
【図6】 本発明の第2の実施形態からなるタイヤ用トランスポンダを示す断面図である。
【図7】 本発明の第3の実施形態からなるタイヤ用トランスポンダを示す断面図である。
【符号の説明】
1,1a,1b,1c 基材
2,6 トランスポンダ回路
3,7 温度測定用チップ
4 アンテナコイル
5 樹脂
11a,11b,11c 窪み [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transponder for measuring the temperature or the like of a pneumatic tire. More specifically, the present invention has a sufficient protective effect against bending stress at the time of tire deformation and tensile stress at the time of inflation, and at the time of temperature information. The present invention relates to a tire transponder whose constant is reduced.
[0002]
[Prior art]
As means for monitoring the internal information of a pneumatic tire, it has been proposed to embed a transponder equipped with various sensors in the tire or affix it to the inner surface of the tire. In such a transponder, in order to protect the transponder circuit from bending stress at the time of tire deformation and tensile stress at the time of inflation, it is necessary to provide a protective structure with a hard coating material.
[0003]
However, since the conventional transponder coating material also has a role to protect the transponder circuit from ambient heat, if it is used for a transponder with a temperature sensor, the response to temperature changes is lowered, in other words, the measurement target There is a problem that the time constant of temperature information from the object becomes large. In particular, in a so-called multi-chip type transponder circuit in which a plurality of thermosensitive elements having different detection temperatures are arranged in a plane, heat transfer needs to be performed uniformly with respect to the plurality of thermosensitive elements. The increase in the constant greatly affects the temperature measurement accuracy.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a tire transponder that has a sufficient protection effect against bending stress at the time of tire deformation and tensile stress at the time of inflation and that can reduce the time constant of temperature information. It is in.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Tire transponder of the present invention for achieving the above object, assembled on a rigid substrate a transponder circuit having a temperature measuring function, there the transponder circuit in a transponder for a tire coated with a thermally conductive filler-containing resin In addition, a recess is formed on the outer surface of the hard base material, and the transponder circuit is disposed in the recess .
[0006]
Since the transponder circuit having the temperature measuring function is provided on the hard base material in this way, even when the transponder is embedded in the tire or attached to the inner surface of the tire, the bending stress and the indentation during tire deformation are reduced. A sufficient protective effect against tensile stress during freight, etc. can be exhibited, and the transponder circuit is covered with a resin containing a thermally conductive filler, so the time constant of temperature information from the object to be measured must be reduced. Can do.
[0007]
In the present invention, in order to sufficiently reduce the time constant of temperature information, the thermal conductivity of the resin containing the thermally conductive filler is 1.5 × 10 −3 [cal / cm · sec · ° C.] or more. preferable.
[0008]
Further, in order to enhance the protective effect against stress, a recess is formed on the outer surface of the hard base material, and a transponder circuit is disposed in the recess.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
1 and 2 show a tire transponder (reference example) for explaining the present invention. 1 and 2, a
[0011]
In the above embodiment , since the
[0012]
Moreover, since the
[0013]
3 and 4 show another tire transponder (reference example) for explaining the present invention. 3 and 4, a multi-chip
[0014]
In the above embodiment , since the
[0015]
5 to 7 show tire transponders according to the first to third embodiments of the present invention, respectively. In FIG. 5, a
[0016]
In FIG. 6, a hollow 11b is formed on the outer surface of a disk-shaped
[0017]
In FIG. 7, a hollow 11c is formed on the outer surface of a spherical
[0018]
In these first to third embodiments, since the
[0019]
Furthermore, since the
[0020]
In each of the embodiments described above, the thermal conductivity of the resin containing the thermally conductive filler is preferably 1.5 × 10 −3 [cal / cm · sec · ° C.] or higher. If the thermal conductivity is less than 1.5 × 10 −3 [cal / cm · sec · ° C.], the effect of reducing the time constant of temperature information becomes insufficient. As a heat conductive filler for achieving such heat conductivity, it is preferable to use metal powders, such as copper powder and iron powder.
[0021]
Examples of the resin for covering the transponder circuit include a polyimide resin, a phenol resin, an epoxy resin, a urethane resin, and a silicone resin, and it is particularly preferable to use a silicone resin. In order to avoid thermal destruction of the transponder circuit, the coating resin is preferably a room temperature curable resin.
[0022]
The hard base material for mounting the transponder circuit can be made of a resin such as an epoxy resin or a ceramic such as alumina. This hard base material has a hardness H S (JIS-A) of 90 or more, preferably 95 to 99. In the case of a resin such as an epoxy resin, a reinforcing fiber such as glass fiber may be blended in the resin.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in addition to assembling a transponder circuit having a temperature measuring function on a hard base material and coating the transponder circuit with a resin containing a heat conductive filler, the hard base material Since a depression is formed on the outer surface of the tire and a transponder circuit is disposed in the depression, a sufficient protective effect against bending stress at the time of tire deformation and tensile stress at the time of inflation can be exhibited. The time constant of temperature information from the measurement object can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a tire transponder (reference example) for explaining the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state where a coating resin is removed from a tire transponder (reference example) for explaining the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another tire transponder (reference example) for explaining the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a state where a coating resin is removed from another tire transponder (reference example) for explaining the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the tire transponder according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a tire transponder according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a tire transponder according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1c
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