(57)【要約】【課題】手作業の調整を伴わずにデータキャリアレセプタクル穴を有する工具の中にユーザによって挿入可能なＵＨＦデータキャリアを提供する。【解決手段】ＵＨＦデータキャリア（６０）は、開放端および閉鎖端を有する円筒形のプラスチック筐体（５０）を有する。ＵＨＦ質量タグ（１０）がプラスチック筐体（５０）内に配置される。金属プレート（３０）は、閉鎖端から離れる方に向いているＵＨＦ質量タグ（１０）の面に配置される。スペーサ（２０）は、ＵＨＦ質量タグ（１０）と金属プレート（３０）との間に配置される。スペーサ（２０）は、ＵＨＦデータキャリア（６０）を製造するための複合材を形成するために、ＵＨＦ質量タグ（１０）および金属プレート（３０）に接着する。複合材は、ＵＨＦ質量タグ（１０）がプラスチック筐体（５０）の閉鎖端の方に向くように、プラスチック筐体（５０）内に挿入される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放端および閉鎖端を有する円筒形のプラスチック筐体（５０）と、
前記プラスチック筐体（５０）内に配置されたＵＨＦ質量タグ（１０）と、
前記閉鎖端から離れる方に向いている前記ＵＨＦ質量タグ（１０）の面に配置された金属プレート（３０）と、
前記ＵＨＦ質量タグ（１０）と前記金属プレート（３０）との間に配置されたスペーサ（２０）と、
を有するＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項２】
前記金属プレート（３０）の外径（ｅ）は前記プラスチック筐体（５０）の内径に対応することを特徴とする、請求項１に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項３】
前記金属プレート（３０）の厚さ（ｆ）は０．５ｍｍから２．０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項４】
前記ＵＨＦ質量タグ（１０）と前記プラスチック筐体（５０）の内部側壁（５１）との間の距離（ｊ）は少なくとも１ｍｍであることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項５】
前記プラスチック筐体（５０）の壁厚（ｇ）は０．２５ｍｍから１．００ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項６】
前記スペーサ（２０）の厚さ（ｄ）は０．１ｍｍから０．６ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項７】
前記ＵＨＦ質量タグ（１０）は、誘電体（１１）と、前記誘電体（１１）上に配置された金属被膜（１２）と、前記金属被膜（１２）と電気的に接続されたＵＨＦ−ＩＣ（１３）と、前記誘電体（１１）、前記金属被膜（１２）、および前記ＵＨＦ−ＩＣ（１３）を包囲する電気絶縁層（１４）と、を有することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項８】
前記ＵＨＦ−ＩＣ（１３）は、前記金属プレート（３０）から離れる方に向いている前記誘電体（１１）の面に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項９】
前記電気絶縁層（１４）は０．１ｍｍから０．６ｍｍの範囲の厚さ（ａ）を有することを特徴とする、請求項７または請求項８に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項１０】
前記金属被膜（１２）と前記金属プレート（３０）との間の距離は０．３ｍｍから１．２ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項１１】
前記金属被膜（１２）と前記プラスチック筐体（５０）の内側側壁（５１）との間の距離は少なくとも１ｍｍであることを特徴とする、請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項１２】
前記プラスチック筐体（５０）は、４．５ｍｍの長さ（ｈ）および１０ｍｍの外径（ｉ）を有することを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のＵＨＦデータキャリア（６０）を製造する方法であって、前記スペーサ（２０）は複合材（４０）を形成するために前記ＵＨＦ質量タグ（１０）および前記金属プレート（３０）に接着し、前記複合材（４０）は、前記ＵＨＦ質量タグ（１０）が前記プラスチック筐体（５０）の前記閉鎖端の方に向くように前記プラスチック筐体（５０）内に挿入される、方法。
【請求項１４】
前記金属プレート（３０）は、前記プラスチック筐体（５０）の前記内側側壁（５１）に接着することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＨＦデータキャリアに関する。本発明はまた、ＵＨＦデータキャリアの製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
工具データキャリアは、工作機械用の工具の識別に使用可能である。これらは、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によって記述され、読み取られる。このような工具データキャリアは、現在、ＤＩＮ６９８７３規格にしたがって、標準長さ４．５ｍｍおよび標準直径１０ｍｍで製造されており、多くの工具はこのような工具データキャリアを受容するための標準穴を有する。これらの工具データキャリアは、低周波（ＬＦ：ｌｏｗ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）技術に基づいて３Ｈｚから３０ｋＨｚの周波数範囲で動作するか、または高周波（ＨＦ：ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）技術に基づいて３０ｋＨｚから３００ＭＨｚの周波数範囲で動作する、ＲＦＩＤチップを含む。このような工具データキャリアは、数ミリメートルの範囲内の比較的短い書き込み／読み取り距離を有する。したがって、たとえば把持溝を有する工具では、データキャリアを読み取りまたは書き込みするための非常に小さな書き込み／読み取りヘッドが、把持溝内に位置決めされなければならない。これは複雑で高額である。
【０００３】
さらに、３００ＭＨｚから３，０００ＭＨｚの周波数範囲で動作する、極超短波（ＵＨＦ：ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）技術に基づくデータキャリアが知られている。これらは、数センチメートルの範囲の書き込みおよび読み取り距離を可能にする。しかしながら、金属工具に関連して使用される場合、複雑な自由域測定が観察されなければならない。これらのデータキャリアは配向されるように取り付けられなければならないが、これは非常に困難である。手作業で配向されることなく１０×４．５ｍｍの標準穴に挿入可能な工具用のＵＨＦデータキャリアは、知られていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、ここで手作業の調整を伴わずにデータキャリアレセプタクル穴を有する工具の中にユーザによって挿入可能なＵＨＦデータキャリアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、開放端および閉鎖端を有する円筒形のプラスチック筐体を有するＵＨＦデータキャリアによって解決される。ＵＨＦ質量タグがプラスチック筐体内に配置される。金属プレートは、閉鎖端から離れる方に向いているＵＨＦ質量タグの面に配置される。スペーサは、ＵＨＦ質量タグと金属プレートとの間でプラスチック筐体内に配置される。ＵＨＦ質量タグは、データを記憶するようになっている要素として理解され、データの書き込みおよび読み取りは、ＵＨＦ技術によって無線で行われることが可能である。具体的には、ＵＨＦ質量タグは、ＲＦＩＤタグとして機能することができる金属被膜が誘電体に付着するように、構築される。ＵＨＦ−ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）は、金属被膜と電気的に接続されている。電流が金属被膜を介してＵＨＦ−ＩＣ内に流れ、ＵＨＦ質量タグの取扱中にこれを損傷するのを防止するために、誘電体、金属被膜、およびＵＨＦ−ＩＣは電気絶縁層によって包囲されている。電気絶縁層の厚さは、具体的には、０．１ｍｍから０．６ｍｍの範囲である。ここで、電気絶縁層は、電気比抵抗が１０８Ωを超える層であると理解される。このようなＵＨＦ質量タグが調整なしに工具の金属体に取り付けられた場合、その動作周波数は、もはや機能しないかまたは限定的にしか使用できなくなるようにシフトする。環境条件を考慮して、データキャリア受容穴において、金属プレートは、ＵＨＦ質量タグの動作周波数をその設計における最適な領域内にシフトさせる。この目的のために、金属プレートの厚さは好ましくは０．５ｍｍから２．０ｍｍの範囲である。
【０００６】
ＵＨＦ質量タグ、金属プレート、およびスペーサをプラスチック筐体内に導入できるようにするために、人工的な筐体の開放端が必要である。金属プレートの外径は、プラスチック筐体の内径に対応することが好ましい。このようにして、金属プレートは、データキャリアの動作周波数の調整に加えて、プラスチック筐体の開放端を閉鎖することによってさらなる機能を果たすことができる。
【０００７】
ＵＨＦ質量タグの動作周波数の望ましい調整を実現するために、ＵＨＦ質量タグの金属被膜と金属プレートとの間の距離は、好ましくは０．２ｍｍから１．２ｍｍの範囲である。電気絶縁層の厚さから独立してこの距離を実現できるようにするために、ＵＨＦ質量タグと距離保持具の金属プレートとの間にスペーサが設けられる。距離保持具の厚さは、好ましくは０．１ｍｍから０．６ｍｍの範囲である。
【０００８】
ＵＨＦ−ＩＣは、好ましくは金属プレートから離れる方に向いている誘電体の面に配置される。
【０００９】
スペーサは、金属被膜と金属プレートとの間の距離を画定するが、プラスチック筐体は、ＵＨＦ質量タグの周りに横方向の自由空間を形成する。プラスチック筐体の厚さは、好ましくは０．２５ｍｍから１．００ｍｍの範囲である。金属被膜とプラスチック筐体の内側側壁との間の距離は、好ましくは少なくとも１ｍｍである。これは、具体的には、ＵＨＦ質量タグとプラスチック筐体の内側側壁との間の距離も同様に少なくとも１ｍｍであることによって、実現可能である。内側側壁は、ここではプラスチック筐体の外側面の内側であると理解される。
【００１０】
さらに、ＵＨＦ質量タグとプラスチック筐体の閉鎖端との間と同様に、ＵＨＦ質量タグとプラスチック筐体の内側側壁との間にも固定充填材料が配置されないことが好ましく、これはＵＨＦ質量タグの離調を招く可能性があるためである。これに代えて、ＵＨＦ質量タグ、金属プレート、およびスペーサは、好ましくはプラスチック筐体内の空気によって包囲されている。プラスチック筐体は、好ましくは円筒状に形成され、４．５ｍｍの長さおよび１０ｍｍの外径を有する。これにより、ＤＩＮ６９８７３にしたがってデータキャリア受容穴内のＵＨＦデータキャリアの位置決めを可能にする。
【００１１】
ＵＨＦデータキャリアの製造は、最初に複合材が製造される方法で行われることが可能である。この目的のために、スペーサは、片側ではＵＨＦ質量タグに接着し、反対側では金属プレートに接着する。この複合材はその後、ＵＨＦ質量タグがプラスチック筐体の閉鎖端の方に向くように、プラスチック筐体内に挿入される。
【００１２】
プラスチック筐体内に複合材を固定するためには、金属プレートがプラスチック筐体の内側側壁に接着することが好ましい。金属プレートの外径がプラスチック筐体の内径に対応するとき、複合材は具体的に、まず開放端を通じてプラスチック筐体内に挿入され、金属プレートはその後、たとえばスーパーグルーによって、外側から内側側壁に接着される。
【００１３】
本発明の例示的実施形態は、図面に示されており、以下に記載されるようにここでより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の例示的実施形態によるＵＨＦデータキャリアのＵＨＦ質量タグの概略断面図である。
【図２】本発明の例示的実施形態によるＵＨＦ質量タグのための複合材の概略断面図である。
【図３】本発明の例示的実施形態によるＵＨＦデータキャリアの概略断面図である。
【図４】本発明の例示的実施形態によるＵＨＦデータキャリアを受容できるデータキャリア受容穴の概略断面図である。
【図５】本発明の例示的実施形態によるＵＨＦデータキャリアが挿入されている、データキャリア受容穴の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の例示的実施形態によるＵＨＦデータキャリアで使用されることが可能なＵＨＦ質量タグ１０が、図１に示されている。このＵＨＦ質量タグ１０は、誘電体１１として円筒形のセラミックプレートを有する。金属被膜１２は、ＲＦＩＤアンテナとして誘電体１１の上面、下面、および外側面の一部に付着している。さらに、誘電体１１の下面には、金属被膜１２と電気的に接続されたＵＨＦ−ＩＣ１３が、配置されている。これは、８６６ＭＨｚから８６８ＭＨｚの範囲、または９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚの範囲の動作周波数で、ＩＳＯ１８０００−６ＣによるＲＦＩＤプロトコルＥＰＣクラス１第２世代にしたがって動作することが可能である。誘電体１１、金属被膜１２、およびＵＨＦ−ＩＣ１３は、０．３ｍｍの厚さａを有するエポキシ樹脂で作られた電気絶縁層１４によって包囲されている。電気絶縁層１４は、上面１５および下面１６を有する。ＵＨＦ−ＩＣは、下面１６の方に向いている。
【００１６】
ＵＨＦ質量タグ１０は、略円筒形であり、６ｍｍの直径ｂおよび２．５ｍｍの高さｃを有する。図２に示されるように、これは上面１５でスペーサ２０に接着しており、前記スペーサは、ＵＨＦ質量タグ１０と同じ断面を有する。スペーサ２０は、ポリウレタン（ＰＵＲ）からなり、０．３ｍｍの厚さｄを有する。Ｓ２３５ＪＲ構造用鋼で作られた金属プレート３０は、スペーサ２０に接着している。この金属プレートは、９ｍｍの直径ｅを有する円筒形の断面を有する。その厚さｆは１ｍｍである。複合材４０は、スペーサ２０のＵＨＦ質量タグ１０と金属プレート３０との接着によって得られる。複合材４０における金属被膜１２と金属プレート３０との間の距離は、０．６ｍｍである。
【００１７】
図３に示されるように、この複合材４０は、プラスチック筐体５０に挿入される。３０％のガラス繊維（ＰＡ１２ＧＦ３０）で強化されたポリアミド１２からなるプラスチック筐体５０は、円筒形であり、その上端は開放され、その下端は閉鎖されている。プラスチック筐体５０の壁厚ｇは、０．５ｍｍである。その高さｈは４．５ｍｍであり、その外径ｉは１０ｍｍである。複合材４０がプラスチック筐体５０に挿入されると、プラスチック筐体の内壁５１とＵＨＦ質量タグ１０との間の距離ｊは、１．５ｍｍである。金属被膜１２は０．３ｍｍ厚の絶縁層１４によって包囲されているので、金属被膜１２と側壁５１との間の距離は１．８ｍｍである。複合材４０は、ＵＨＦ質量タグ１０とプラスチック筐体５０の基部との間に０．１ｍｍの厚さｋを有するエアギャップが占有されずに残るように、プラスチック筐体５０内に位置決めされる。したがって、金属プレート３０とプラスチック筐体５０の上面との間に、０．１ｍｍの高さｌを有するギャップが残る。これは、金属プレート３０がプラスチック筐体５０の内壁５１に接着するように、その縁部において接着剤３１で濡らされる。
【００１８】
図４には、データキャリア受容穴７１が位置している金属工具７０の切り欠きが示されている。ＤＩＮ６９８７３規格によれば、データキャリア穴７１は、４．５ｍｍの高さおよび１０ｍｍの直径ｉを有する。したがって、データキャリア受容穴の寸法は、ＵＨＦデータキャリア６０の外寸に対応する。図５には、ＵＨＦデータキャリア６０がどのように工具７０に挿入されるかが示されている。ＵＨＦデータキャリアは、数センチメートルの距離からのＵＨＦ−ＩＣ１３に保存されたデータの読み取りを可能にする。
【符号の説明】
【００１９】
１０  ＵＨＦ質量タグ
１１  誘電体
１２  金属被膜
１３  ＵＨＦ−ＩＣ
１４  電気絶縁層
１５  上面
１６  下面
２０  スペーサ
３０  金属プレート
３１  接着剤
４０  複合材
５０  プラスチック筐体
５１  内壁、側壁
６０  ＵＨＦデータキャリア
７０  金属工具
７１  データキャリア受容穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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