(57)【要約】【課題】本発明は、歪み耐性電気接続構造及びその形成方法を提供する。【解決手段】ワイヤそのほかの導電性リード線は、電気回路に対するリード線の運動又は回転のような機械的なストレスに対する耐性が優れた接続を形成する態様で電気回路に接続される。接続点付近に撓み性を減少し又は剛性を高める領域を生成するような材料が、リード線の周りと電気回路に対する接続点付近に形成される。或る実施例では、リード線は、コイル状又は機械的なストレスに対する耐性を更に高める形状にすることができる。他の実施例では、接続点付近の剛性を制御する助けとなる要素を追加することもできる。【選択図】図３
2006160243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路に接続するようになされた少なくとも１つの端部を有する導電体を用意し、
少なくとも１つの接続点を含む電気回路を用意し、
前記導電体の前記少なくとも１つの端部を前記少なくとも１つの接続点に接続し、
前記導電体及び前記電気回路をストレス軽減材料内に収容して、前記導電体に加わる歪みが前記少なくとも１つの接続点からの距離の関数として変化する遷移領域を形成し、
前記ストレス軽減材料は、前記導電体に加わる歪みを分散すると共に、タイヤパッチを形成する
ことを特徴とする、タイヤパッチ内に疲労耐性電気接続構造を形成する方法。
【請求項２】
前記導電体に対して前記ストレス軽減材料を接着する工程を更に有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ストレス軽減材料は弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記弾性材料はゴムからなることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ゴムの一部はタイヤ本体の一部からなることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記電気回路は印刷回路基板からなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記収容する工程は、歪み分散材料を前記印刷回路基板に接着することを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記接続する工程は、前記導電体を前記少なくとも１つの接続点にハンダ付けすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記導電体はコイル状ワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
所定の長さに亘って、前記導電体の少なくとも一部に対して非導電性被覆が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
機械的な力を分散することができる弾性材料を用意し、
少なくとも１つの接続点を有する電気回路を支持体に取り付けたものを用意し、
第一の端部と第二の端部とを有する導電体を前記少なくとも１つの接続点に接して位置付け、
前記支持体に対して前記第一の端部を固定するように前記導電体の前記第一の端部を電気回路の前記少なくとも１つの接続点に接続し、
前記弾性材料を前記支持体及び前記導電体に取り付け、
前記導電体の第二の端部から前記電気回路に対する前記第一の端部の接続点へ向かう方向に沿って前記導電体の可動性が減少してゆく遷移領域を、前記弾性材料が前記導電体のために形成する
ことを特徴とするタイヤパッチにおいて電気回路に対して歪み耐性電気接続構造を形成する方法。
【請求項１２】
前記導電体を前記弾性材料に接着する工程を更に含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記導電体はコイル状ワイヤであることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記コイル状ワイヤは、真鍮被覆鋼であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記弾性材料はゴムであることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ゴムの一部はタイヤの一部であることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記電気回路の少なくとも一部は前記支持体上に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
電気回路の少なくとも一部を支持している基板と、
前記電気回路に取り付けられた少なくとも１つの接続部を有する導電体と、
前記接続部に接して位置して前記導電体を囲んで前記基板に取り付けらており、前記導電体に沿って前記電気回路に向う方向における前記接続端に沿った前記導電体の可動性を徐々に制限すると共に、タイヤパッチを形成するような形状にされた弾性材料と
を具備することを特徴とする、タイヤパッチにおける電気回路のための耐久性のある電気接続構造。
【請求項１９】
前記弾性材料は、前記導電体の少なくとも一部に接着されていることを特徴とする、請求項１８に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２０】
前記導電体はコイル状ワイヤであることを特徴とする、請求項１９に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２１】
前記基板は、前記電気回路の少なくとも一部を含む印刷回路基板であることを特徴とする、請求項２０に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２２】
前記弾性材料はエラストマーからなることを特徴とする、請求項２１に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２３】
前記導電体のコイルは前記導電体の全長に亘って複数のピッチを有し、前記接続部に接したコイルピッチは前記接続部からより遠い部分のコイルピッチよりも高いことを特徴とする、請求項２０に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２４】
前記第一導電体の接続部と一緒に前記電気回路に取り付けられた少なくとも一部を有し、前記弾性材料に取り付けられた第二の導電体を更に具備し、
前記第二の導電体は前記弾性材料と協働して前記第一の導電体の可動性を制限することを特徴とする、請求項１８に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２５】
前記第二の導電体は所定の長さのワイヤからなり、且つ、第二の導電体は前記第二の導電体の中央部分で前記電気回路に一緒に取り付けられることを特徴とする、請求項２４に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２６】
前記第二の導電体は、前記第一の導電体の前記接続部から前記端部までの前記第一の導電体部分からなり、前記第二の導電体は前記第一の導電体の方向に対してほぼ平行な面内に位置づけられることを特徴とする、請求項２４に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２７】
前記第一の導電体はコイル状ワイヤからなり、且つ、前記第二の導電体の一部は前記接続部に接している前記第一の導電体のコイル内に位置づけられることを特徴とする、請求項２６に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２８】
前記第二の導電体は前記印刷回路基板に取り付けられた突起部を具備することを特徴とする、請求項２４に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項２９】
前記第一の導電体はコイル状ワイヤであり、且つ、前記第一の導電体のコイルは前記突起部を実質的に取り囲むように位置づけられることを特徴とする、請求項２８に記載の耐久性のある電気接続構造。
【請求項３０】
少なくとも１つの電気的構成要素を具備する電気回路と、
前記少なくとも１つの電気的構成要素に接続された接続点を含む所定の長さの導電体と、
前記電気回路と前記導電体とを収容する歪み分散材料とを具備し、
前記歪み分散材料は、前記導電体及び接続部に加わるあらゆる歪みを分散して、前記導電体及び接続部への歪みによる損傷を軽減すると共に、タイヤパッチを形成することを特徴とする、タイヤパッチ。
【請求項３１】
前記導電体はコイル状ワイヤであることを特徴とする請求項３０に記載のタイヤパッチ。
【請求項３２】
前記歪み分散材料は前記導電体及び前記電気回路に接着されていることを特徴とする、請求項３０に記載のタイヤパッチ。
【請求項３３】
前記コイル状ワイヤのコイルは前記導電体の全長に亘って複数のピッチを有し、前記接続部に接したコイルピッチは前記接続部からより遠い部分のコイルピッチよりも高いことを特徴とする、請求項３１に記載のタイヤパッチ。
【請求項３４】
前記第一の導電体の接続部と一緒に前記電気回路に取り付けられた少なくとも一部を有し、前記歪み分散材料に取り付けられた第二の導電体を更に具備し、
前記第二の導電体は前記歪み分散材料と協働して前記第一の導電体の可動性を制限することを特徴とする、請求項３０に記載のタイヤパッチ。
【請求項３５】
前記第二の導電体は所定の長さのワイヤからなり、前記第二の導電体は前記第二の導電体の中央部分で前記電気回路に一緒に取り付けられることを特徴とする、請求項３４に記載のタイヤパッチ。
【請求項３６】
前記第二の導電体は、前記第一の導電体の前記接続部から前記端部までの前記第一の導電体部分からなり、前記第二の導電体は、前記第一の導電体の方向に対してほぼ平行な面内に位置づけられることを特徴とする、請求項３４に記載のタイヤパッチ。
【請求項３７】
前記第一の導電体はコイル状ワイヤからなり、前記第二の導電体の一部は前記接続部に接している前記第一の導電体のコイル内に位置づけられることを特徴とする、請求項３６に記載のタイヤパッチ。
【請求項３８】
前記第二の導電体は前記電気回路に取り付けられた突起部を具備することを特徴とする、請求項３４に記載のタイヤパッチ。
【請求項３９】
前記第一の導電体はコイル状ワイヤであり、且つ、前記第一の導電体のコイルは前記突起部を実質的に取り囲むように位置づけられることを特徴とする、請求項３８に記載のタイヤパッチ。
【請求項４０】
電気回路に接続するようになされた少なくとも１つの端部を有する導電体を用意し、
電気回路を用意し、
前記導電体の前記少なくとも１つの端部を前記電気回路に接続し、
前記導電体及び前記電気回路を歪み分散材料内に収容し、
前記歪み分散材料は、前記導電体及び接続部に加わるあらゆる歪みを分散して、前記導電体及び接続部への歪みによる損傷を軽減すると共に、タイヤパッチを形成する
ことを特徴とする、耐久性のある電気接続構造を形成する方法。
【請求項４１】
前記導電体に対して前記歪み分散材料を接着する工程を更に有していることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記歪み分散材料は弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記弾性材料はゴムからなることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記ゴムの一部はタイヤ本体の一部からなることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記電気回路は印刷回路基板からなることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４６】
前記収容する工程は、前記歪み分散材料を前記印刷回路基板に接着することを含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記導電体の前記少なくとも１つの端部を接続する工程は、前記導電体を前記電気回路にハンダ付けすることを含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
前記導電体はコイル状ワイヤであることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４９】
所定の長さに亘って、前記導電体の少なくとも一部に対して非導電性被覆が設けられていることを特徴とする請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記導電体のコイルは導電体の全長に亘って複数のピッチで形成され、且つ、前記接続部に接したコイルピッチは接続部からより遠い部分のコイルピッチよりも高いことを特徴とする、請求項４８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪み耐性／疲労耐性電気接続構造及びその形成方法に関するものである。詳細に述べるならば、本発明は、電気回路に対するリード線の運動又は回転のような機械的なストレスによって生じる損傷に対して優れた耐性を有する接続を実現する、電気回路とリード線との間の接続構造を提供するものである。本発明においては、接続点付近に撓み性が減少し又は剛性が漸増した領域を生成するような材料が、リード線の周りに形成される。或る実施例では、リード線は、コイル状にまたは、破損なく機械的な歪みを吸収する能力を付加できるその他の形状にすることができる。
【背景技術】
【０００２】
電気回路は、特定な物理的、化学的及び電気的なファクタを生じる可能性のある様々な環境で使用され、それら物理的、化学的及び電気的なファクタから電気回路が保護されるか、又はそれら物理的、化学的及び電気的なファクタに耐えられるように電気回路は構成されなければならない。本発明は主に、疲労につながる機械的ストレスような物理的なファクタに主に係わるものであり、その疲労は、物理的な破断による又は電気回路の特定部分を無力化することにより、電気回路機能不良を起こす可能性がある。そのような機能不良の典型的な場所は、ワイヤ、リード線又は他の導体と電気回路との接続点又は接続点付近である。ワイヤとそのワイヤに接続される電気回路とが相対的に運動するか回転する場合、ワイヤと電気回路との接続点又は接続点付近のワイヤに、機械的なストレス及び／又は疲労は集中する可能性がある。例えば、曲り又は捩りの繰り返しのような機械的なストレスは、ワイヤを弱め、破断が生じる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１及び図２は、上述した問題の例を図示するものである。図１において、リード線２０が、ハンダ接続部分２４によって印刷回路基板２２に接続されている。リード線２０が矢印Ａで図解されるように捩られ、又は矢印Ｂ及びＣで図解されるように繰り返して曲られ、又は矢印Ｄで図解されるように引っ張られ又は圧縮されると、接続点２６又はその付近にストレスの集中が生じる。時間の経過と共に、リード線はこの応力集中を起こす機械サイクルを繰り返し受けるので、リード線は変形の繰り返し又は周期的な動きによって脆弱化される。その結果、リード線２０は、接続点２６又はその付近で疲労破損（破断）を起こすと考えられる。同様に、図２では、リード線２０は、クリンプ面３０と３２との間にリード線２０を物理的に締めつけ又は挟みつけることによってリード線２０の接続を確保する機械的コネクタ２８によって印刷回路基板２２に接続されている。この場合も、リード線２０が矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで図解されるような様々な力を受けるので、接続点３４又はその付近での変形の繰り返しにより、リード線２０は弱められ、遂には破断する可能性がある。様々な力に対して優れた耐性を有し、疲労破損を起こすとは考えられない電気接続構造が望まれている。
【０００４】
本発明の様々な特徴及び効果は、以下の説明において一部説明し、又は、以下の説明から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ワイヤすなわちリード線が電気回路との接続部の周りで繰り返し捩られ又は曲げられたときに生じる機械的なストレスに対して耐性のある電気接続構造及びその形成方法を提供するものである。一般的に述べるならば、本発明によるならば、電気回路への接続点付近に撓み性が減少し又は剛性が漸増した領域を生成するような材料が、電気回路への接続点付近でリード線及び回路板の周りを囲むように設けられる。リード線が接続された電気回路を支持する基板その他表面に対するリード線の運動又はリード線の捩れによって生じる機械的なストレスの一部を少なくとも部分的に分散するように、上記材料をリード線に対して選択し且つ形成する。電気回路に対する接続点付近に撓み性が減少し又は剛性が漸増した領域を設けることによって、ストレスがリード線端部全体に広がり、更には囲み材料に広く分散することにより、電気回路に対する接続点でのリード線へのストレスの集中が最小化され（又は更には回避され）る。かくして、或る機械的なストレスに対してより強靱な接続が実現される。或る実施例においては、リード線は、コイル状にまたは、機械的な歪みを吸収又は分散する能力を付加できるその他の形状にすることができる。リード線の周りに剛性が漸増する領域を形成するためには様々な材料を使用することができ、その代表的な例を以下に説明する。本発明の好ましい実施例を含む本発明の例示的な実施例と方法を、本発明の説明のためにここに要約するが、本発明を限定するものではない。
【０００６】
本発明の一つの例示的な方法において、導電体の少なくとも１つの端部を電気回路に接続する疲労耐性電気接続構造を形成する方法が提供される。導電体の上記少なくとも１つの端部に接した所定の領域は、ストレス分散領域として形成される。そのストレス分散領域は、上記導電体の所定の長さにわたって、場合によっては、導電体の全長にわたって、ストレス分散材料を使用して形成されている。そのストレス分散領域は、ストレス分散材料を接着、のり付け、接合又は機械的接続を含む様々な方法で形成することができ、接着剤、膠付け、接合剤又は機械的接続を含む様々な方法を含むことができる。導電体の一端は、電気回路に接続される。かかる接続には、ハンダ付け、又はクリンプのような機械的な接続が含まれる。好ましくは、導電体の所定の長さに亘って、導電体をストレス分散材料、好ましくは弾性材料に接着することが好ましい。様々な種類の弾性材料を使用することができるが、いくつかの例にはゴム又はその他のエラストマー材料が含まれる。電気回路のストレス耐性を更に高めるために、導電体は、コイル状のまたは、ストレスを分散できるその他の形状のワイヤから構成することができる。
【０００７】
本発明のもう一つの例示的な方法において、電気回路に対して歪み耐性電気接続構造を形成する方法が提供される。この方法は、印刷回路基板と、印刷回路基板上の接続点に導電体の第一端部が接続されて印刷回路基板と接続された導電体とを完全に覆う、機械的な力を分散することができる弾性材料を設けることを含む。弾性材料は例えば適切な接着剤を使用して印刷回路基板及び導電体に接着される。印刷回路基板に対して導電体の第一端部の位置を固定するように電気回路に導電体の第一端部を接続する。そのようにして、弾性材料は、導電体に沿って電気回路へ向かう方向に、第一端部に沿った導電体の可動性が徐々に減少してゆく遷移領域を、導電体のために形成する。
【０００８】
本発明によれば更に、ストレス耐性電気接続構造の複数の実施例が提供される。本発明の１つの実施例では、電気回路の少なくとも一部を支持する基板を含む、電気回路のための耐久性のある接続構造が提供される。導電体は、電気回路に取り付けられた少なくとも１つの接続端を有している。弾性材料は、その接続端に接して位置づけられて、導電体の所定の部分を取り囲んでいる。更に、弾性材料は、基板に取り付けられており、導電体に沿って電気回路に向う方向において、上記接続端に沿って導電体が動くことを徐々に制限するように形成されている。
【０００９】
もう一つの実施例において、本発明によれば、ストレスを分散する遷移領域を含む、印刷回路基板に取り付けられた電気回路に対する歪耐性電気接続構造が提供される。ワイヤは第一の端部を有し、その第一の端部付近の導電体部分は、コイル状にされて、ストレス分散材料内に埋込まれている。ワイヤ接続点は、ストレス分散材料の少なくとも一部に取り囲まれており、第一端部に接した場所でワイヤに物理的に接触してワイヤを拘束して、電気接続を実現する。ストレス分散材料は、導電体が電気回路に対して実質的に固定されるように印刷回路基板に接着される。更に、ストレス分散材料は、第一端部に接した位置で、ワイヤの周囲の剛性が漸増する領域を形成するように構成されている。
【００１０】
本発明の上述した及びその他の特徴並びに利点は、以下の説明並びに特許請求の範囲を参照すればより良く理解される筈である。添付図面は、本明細書に組み合わされるものであり、明細書の一部を構成しており、本発明の実施例を図解しており、明細書と共に本発明の基本思想を説明するものである。
【００１１】
以下、当業者に向けた、本発明の最良な態様を含む本発明の十分且つ実施可能な説明を添付図面を参照して行う。なお、本明細書並びに添付図面全てにおいて、本発明の同一又は同様な特徴又は構成要素を指すために同一の参照番号を繰り返して使用する。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。実施例の内のいくつかの例を図面に図解している。各実施例とも、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定することを意味しない。例えば、１つの実施例の一部として図解又は説明した特徴を、他の実施例に適用して、更に別の実施例を構成することができる。本発明は、このような又はその他の変更や修正を含むものである。
【００１３】
図３及び図４はそれぞれ本発明の例示的な実施例の断面図及び部分平面図である。この特定な実施例は、タイヤ電子装置をタイヤと組み合わせて取り付けるためにタイヤ電子装置を収容するために用いられるタイヤパッチを示している。図示したように、例示的なタイヤ電子回路素子３６は印刷回路基板４８に取り付けられ、そのような組合体がエラストマータイヤパッチ４０に収容されている。この実施例では、導電体３８が回路素子３６にハンダ接続部分５０、ハンダパッド５１及び複数の端子３７を介して接続されている。導電体３８は、コイル状にすることができ、ほんの一例として挙げられる無線識別装置（ＲＦＩＤ）を具備することができるタイヤ電子装置用のダイポールアンテナを構成することができる。導電体３８は少なくともコイルの一部分３９がハンダ接続部分５０内に埋め込まれることによって、電子回路３６に確実に接続されている。導電体３８の一部分は印刷回路基板４８に隣接しているが、ハンダ接続部分にかかっていない。導電体３８のこの部分は領域５内にあるとして図解してある。具体的には、印刷回路基板４８に隣接しているがハンダ接続部分５０に埋め込まれていないコイル部分はパッチ４０を形成するエラストマー材料内に埋め込まれている。領域５内の導電体３８のコイル部分は、パッチ４０を形成するエラストマー材料によって生じる制約の範囲内で、縮み、伸び、又は回転することができるので、導電体３８がハンダ接続部分へ入る点へのストレスの集中を更に軽減する。領域５で図解した構成を設けることによって、導電体３８は、パッチ４０を形成するエラストマー材料が接着している隆起した支持構造に隣接し続ける。更に、エラストマー材料を形成するパッチ４０を導電体３８に接着させ、剛性が漸増する領域を形成することができる。らせん状に図示しているが、導電体３８は、ストレスによる損傷に対する耐性を改善するために、限定されるものではないが、シヌソイド状のような他の形状とすることも可能である。
【００１４】
タイヤパッチ自体の或る特徴は、全体的なストレス軽減を重要な設計項目としえ考慮している。例えば、図解したＲＦＩＤ装置のような電子装置をタイヤの機械的にアクティブな領域に設置するタイヤ環境では、厚さと表面積の両方ができるだけ小さいタイヤパッチを設計することによって、パッチがより適合し、更に、内蔵された電子装置及び接続部分だけでなくタイヤパッチをタイヤに固定するために用いることができる接着剤に加わるストレスも軽減される。この概念の一つの限定されない例は、導電体３８を厚さが１ｍｍのアンテナ構造体にすることができる図３及び図４で見ることができる。このような例では、アンテナを保持するエラストマータイヤパッチ４０の一部の厚さを２ｍｍ以下にし、アンテナの上と下のエラストマー材料を約０．５ｍｍとすることによって、アンテナを支持し、化学薬品及びタイヤ内の剥落物体による攻撃から保護することができる。２ｍｍ以上の高さが必要な構成要素の場合は、図３の４２で図解したような急勾配の側面を有するエラストマー材料の小さな「台地状部分」４６で支持することができる。本発明に従ってタイヤパッチを作る時には、図３の４２及び４４のように、ストレスの破壊的な蓄積を防ぐために、２つ以上のゴム面が当たる場所には必ず、少なくとも２ｍｍの曲率半径を持たせることが有益である。
【００１５】
図５から図１０は本発明による電気接続構造で用いるストレス軽減方法の６つの例示的な実施例を図解している。これらの各実施例に共通する機構としては、電子装置においてみられる印刷回路基板４８、導電体３８及び弾性材料の収容ハウジング４０がある。この弾性材料はゴム又は適切な性質を有するエラストマー材料にすることができる。本明細書に開示する技術に基づいて、ハウジング４０の弾性材料のために様々な材料を使用することができることは当業者は理解されよう。ハウジング４０はタイヤパッチの一部又は全てを形成するか、或いは、タイヤの構造の隣接部分にすることができる。
【００１６】
この特定の実施例において、ワイヤ又は他の導電体３８が、印刷回路基板４８上の構成要素（図示せず）にハンダ接続部分５０を介して接続されている。各実施例には印刷回路基板４８への導電体３８のハンダ接続部分５０の使用が図解されているが、図２に図解したクリンプ接続技術のような他の接続方法を用いることもできることは理解できよう。本発明において沢山の接続方法が使用されるが、全ての図解した実施例に共通する原理的な概念は電気接続構造を取り囲むストレス分散材料において剛性を漸増させることにある。印刷回路基板４８は、この特定な例示的な実施例を図解するために図示しているものであり、本発明は電気回路基板のみを使用する場合に限定されるものではない。本発明技術は例えば、印刷回路基板に必ずしも取り付けられているとは限らない単一の電気部品への単一の導電体の電気接続構造に適用することができる。また、これらの各実施例に関して、エラストマーハウジング４０が例示的に図解した構成要素を取り囲むほぼ卵形の領域として描かれているが、それでもなお上記の図３及び図４で説明した設計原理に従っている。
【００１７】
図５を参照すると、例示的に図解したエラストマーハウジング４０が印刷回路基板４８及び導電体３８を取り囲む状態で示されている。導電体３８は傾斜側壁５４によって形成された凹部５２内でハンダ接続部分５０によって印刷回路基板４８に接続されている。凹部５２内に含まれ且つハウジング４０の一部を形成するエラストマー材料は凹部５２の壁５４と協働してハンダ接続部分５０付近に剛性が増大する領域を形成している。更に、図５に図解したように、導電体３８は、エラストマー材料４０及び傾斜側壁５４付近と協働して、図４で説明したものと同様のストレス漸減領域を形成するためにコイル状にする。
【００１８】
図６を参照すると、本発明の変形例が図解してある。この実施例では、印刷回路基板４８内に凹部５６が形成され、追加の補強ワイヤ５８が設けられて導電体３８に沿って適切な位置にハンダ付けされている。この追加の補強ワイヤ３８は凹部５６からエラストマー材料へ或る距離延びており、それによって、剛性が増大する領域を形成すると共に、印刷回路基板４８への導電体３８の接続点でのハウジング４０内のストレスを更に軽減している。
【００１９】
図７に図解した本発明の実施例は図６の実施例の変形例である。この変形例ではコイル状の導電体３８内のハンダ接続部分５０付近におけるコイル部分３８’が、導電体３８のより遠い方のコイル部分３８’’よりもピッチが高い、すなわち、単位長さ当たりの巻数が多く、そのコイル部分３８’によりワイヤ３８の補強がなされている。ハンダ付け接続点に最も近い領域における単位長さ当たりの巻数が多ければ多いほど、導電体３８のより遠い方のコイル部分３８’’のコイル巻数よりも多いコイル巻数の、ハンダ接続部分５０におけるコイル部分をハウジング材料が取り囲むことによって、エラストマーハウジング材料との相互作用により、ハンダ接続部分５０における剛性が増大する領域が形成される。遷移領域に沿って導電体３８の可動性を徐々に減少することによって、導電体３８に対するストレスが、接続点５０のような特定な場所に集中する代わりに、導電体３８の長さ全体に亘って分散する。その結果、接続点５０での又は接続点５０付近での導電体３８に対する局部的な歪みが減少され又はなくなり、接続点５０での接続の破断又は脆弱化の可能性が減少され又は解消される。図解した実施例はピッチが互いに異なる２つの領域３８’、３８’’を特徴としているが、３つ以上のこのような領域を形成することができ、実際には、導電体３８の全長に亘ってピッチを連続的に変化させることもできることは理解できよう。
【００２０】
ここで図８を参照すると、本発明の更に別の実施例が図解してある。この図解した実施例では、印刷回路基板４８の一部から延びる突起部６０によって追加の補強がなされている。導電体３８と組み合わされた一つまたは複数巻回のコイル部分が突起部６０上に嵌合し、ハンダ接続部分５０によって突起部６０に接続できるように、この突起部６０は形成されている。上述した実施例と同様に、導電体３８のコイル巻線の一部の中にある突起部がそれを取り囲むエラストマー材料４０と結合することによって、剛性が増大する領域が形成され、それによって、導電体３８に、特にハンダ接続部分５０に加わる歪みが分散される。
【００２１】
図９は本発明の更に別の実施例を図解している。この実施例はやや図６に図解した実施例を連想させる。より具体的には、本発明は図６に図解した補強ワイヤ５８にやや似た方法で補強ワイヤ６２を使用する。しかし、この実施例では、補強ワイヤ６２は実際には、導電体３８の一部を真直ぐにし、真直ぐなワイヤと導電体３８のコイルの一方の一部とを印刷回路基板４８にハンダ付けすることによって、形成されている。導電体３８の真直ぐな部分が周囲のエラストマー材料と協働して、本発明の図６の実施例の補強ワイヤ５８とほぼ同じ方法で剛性が増大する領域を形成する。
【００２２】
最後に、図１０を移ると、上記の実施例のうちのいくつかとよく似た要素を特徴とする本発明の更に別の実施例が図解してある。図９に図解した実施例と同様に、本発明のこの実施例も導電体３８の真直ぐな部分６４を使用している。更に図８に示す実施例のように、この実施例でもこの導電体３８の真直ぐな部分６４はその一端が導電体３８の複数巻回のコイル部分内に位置している。真直ぐな部分６４は、印刷回路基板４８の適切な位置に図示のようにハンダ付けされた時に、図８の突起部６０と同様の方法で動作し、周囲のエラストマー材料と協働して、局部的に加わるあらゆる歪みを分散させることができる剛性が増大する領域を形成する。
【００２３】
以上、本発明の複数の実施例を詳細に説明してきたが、これらの各実施例に追加の概念を加えることができる。一例としては、上述したように、導電体３８に用いられる幾何形状によってストレス耐性を更に高めることができる。更に、導電体３８をハンダ接続部分５０の弾性を増大する材料から形成することもできる。例示のみとして、本発明の発明者は、導電性ポリマー組成物、鋼、ステンレス鋼、ばね鋼、真鍮被覆ばね鋼が、導電性弾性導電体３８を実現できることを確認した。しかし、当業者が本発明の開示を理解するならば、他の様々な材料及び形状を採用できる筈である。更に、エラストマーハウジング４０を構成する材料が導電性であるか又は導電体３８の導電性に悪影響を与える場合には、導電体３８の周りを非導電性被覆で被覆することもができる。例のみとして、そのような被覆は、殆ど又は全くカーボンブラックを含まない非導電性ゴムを使用して形成できる。
【００２４】
最後に、ハウジング４０のエラストマー材料が実際に様々な構成要素と接着されるならば有利である。すなわち、エラストマー材料を例えば導電体３８に接着させることは、導電体３８がエラストマー材料内で摺動しないことを確実にすることによって、導電体３８の全長に沿って歪みの分散を促進する。更に、エラストマー材料を印刷回路基板、特に、ハンダ接続部分５０に接着することは、加わる歪みのより均一な分散を確実にするのに役立ち、従って、ハンダ接続部分５０及びタイヤ電子装置内のその他の構成要素が歪みによって損傷する可能性を大幅に低める。
【００２５】
当業者が本発明の開示を理解するならば、特許請求の範囲に規定される範囲内で本発明の他の実施例を実現可能である。実際、当業者であれば、本発明の思想の範囲内において、ここに開示した電気接続構造及び方法に対して様々な変更や修正をすることができることは理解されよう。特許請求の範囲に規定される範囲内のそのような変更や修正並びそれらと均等なものを本発明は含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】リード線が印刷回路基板にハンダ付けされている電気接続構造の例を図解する。
【図２】リード線が印刷回路基板に機械的に接続されている電気接続構造の例を図解する。
【図３】本発明の例示的な実施例の横断面を図解する。
【図４】図３に示す例示的な実施例の一部の拡大平面図を図解する。
【図５】本発明による１つの例示的なストレス軽減方法を図解する。
【図６】本発明による１つの例示的なストレス軽減方法を図解する。
【図７】本発明による１つの例示的なストレス軽減方法を図解する。
【図８】本発明による１つの例示的なストレス軽減方法を図解する。
【図９】本発明による１つの例示的なストレス軽減方法を図解する。
【図１０】本発明による１つの例示的なストレス軽減方法を図解する。
【符号の説明】
【００２７】
３６  タイヤ電子回路素子
３７  複数の端子
３８  導電体
４８  印刷回路基板
４０  エラストマータイヤパッチ
４２  急勾配の側面
４６  メサ
５０  ハンダ接続部分
５１  ハンダパッド
５２、５６  凹部
５４  傾斜側壁
５８、６２  補強ワイヤ
６０  突起部
６４  真直ぐな部分
【図１】
2006160243.tif 000003
【図２】
2006160243.tif 000004
【図３】
2006160243.tif 000005
【図４】
2006160243.tif 000006
【図５】
2006160243.tif 000007
【図６】
2006160243.tif 000008
【図７】
2006160243.tif 000009
【図８】
2006160243.tif 000010
【図９】
2006160243.tif 000011
【図１０】
2006160243.tif 000012
【外国語明細書】
2006160243.tif 000013
2006160243.tif 000014
2006160243.tif 000015
2006160243.tif 000016
2006160243.tif 000017
2006160243.tif 000018
2006160243.tif 000019
2006160243.tif 000020
2006160243.tif 000021
2006160243.tif 000022
2006160243.tif 000023
2006160243.tif 000024
2006160243.tif 000025
2006160243.tif 000026
2006160243.tif 000027
2006160243.tif 000028
2006160243.tif 000029
2006160243.tif 000030
2006160243.tif 000031
【図１】
2006160243.tif 000032
【図２】
2006160243.tif 000033
【図３】
2006160243.tif 000034
【図４】
2006160243.tif 000035
【図５】
2006160243.tif 000036
【図６】
2006160243.tif 000037
【図７】
2006160243.tif 000038
【図８】
2006160243.tif 000039
【図９】
2006160243.tif 000040
【図１０】
2006160243.tif 000041