(57)【要約】【課題】  トランスポンダをそれを保護する単純な仕方でもって金属本体に取付る。【解決手段】  チップ（３）およびコイル（４）付トランスポンダ（２）を金属本体（９）に取付る方法は、コイル（４）が、棒形状に巻き付けられ、その端部でチップ（３）の電気結線（３ａ，３ｂ）に電気的に接続されて、トランスポンダ（２）が形成され、こうして形成されたトランスポンダ（２）の全体が、コイル軸（Ｘ）が金属面と平行に横たわりかつコイル（４）の少なくとも一部が金属本体（９）内の窓部（１０）の領域内に位置するように金属本体（９）のキャビティ（８）内に挿入されるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ（３）およびコイル（４）付トランスポンダ（２）を金属本体（９）に取付る方法であって、
コイル（４）が、棒形状に巻き付けられ、その端部でチップ（３）の電気結線（３ａ，３ｂ）に電気的に接続されて、トランスポンダ（２）が形成され、
こうして形成されたトランスポンダ（２）の全体が、コイル軸（Ｘ）が金属面と平行に横たわりかつコイル（４）の少なくとも一部が金属本体（９）内の窓部（１０）の領域内に位置するように金属本体（９）のキャビティ（８）内に挿入される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
キャビティ（８）が、金属本体（９）表面内の溝である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
トランスポンダ（２）が、窓部（１０）の領域を除き金属でほぼ完全に囲繞するようにキャビティ（８）内に挿入される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
トランスポンダ（２）が、金属本体（９）の表面と平行に走るキャビティとしての孔（８）内に挿入される、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
コイル（４）を位置させる領域の窓部（１０）が、トランスポンダ（２）よりも小さい、
ことを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
窓部（１０）が、トランスポンダ（２）のコイル（４）よりも短い長さおよび／または狭い幅を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
トランスポンダ（２）が、金属本体（９）のキャビティ（８）内に挿入される前に、トランスポンダモジュール（１）を形成する弾性材料（６）内に埋め込まれる、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
軟質プラスチック材料、とくに、シリコンまたはポリウレタンが、弾性材料（６）として用いられる、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
トランスポンダが、非金属材料、とくに、ガラスまたはプラスチックでできたスリーブ（７）内に挿入される、
ことを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
トランスポンダ（２）が挿入された後に、弾性材料（６）がスリーブ（７）に充填される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
スリーブ（７）が管状をなし、トランスポンダ（２）が、コイル軸が管軸と平行に走るようにスリーブ（７）内に挿入される、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
トランスポンダ（２）が挿入された後に、金属本体（９）内のキャビティ（８）が、非金属弾性材料（１１）で封入される、
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
プラスチック材料、とくに、エポキシ樹脂が、封入材料（１１）として用いられる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
封入材料（１１）が、トランスポンダ（２）を埋め込んだ弾性材料（６）よりも硬質である、
ことを特徴とする請求項１３および７〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
コイル（４）が、フェライトコアに巻回されている、
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
チップ（３）およびこれに電気的に接続したコイル（４）を有しかつ弾性材料（６）内に埋設されたトランスポンダ（２）を有するトランスポンダモジュールであって、
コイル（４）が、棒形状に巻回されており、トランスポンダ（２）が、とくに、管状をなすスリーブ（７）内に挿入されており、スリーブ（７）に弾性材料（６）が充填されている、
ことを特徴とするトランスポンダモジュール。
【請求項１７】
管状スリーブ（７）が、その軸端部で開口されている、
ことを特徴とする請求項１６に記載のトランスポンダモジュール。
【請求項１８】
管状スリーブ（７）が、少なくとも一つの軸端部で閉鎖されている、
ことを特徴とする請求項１６に記載のトランスポンダモジュール。
【請求項１９】
ロッド形状をなすコイル（４）が、フェライトコア（５）に巻回されている、
ことを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１つに記載のトランスポンダモジュール。
【請求項２０】
ロッド形状をなすコイル（４）が、スリーブ（７）の長手方向の軸と平行に配置されている、
ことを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか１つに記載のトランスポンダモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップおよびコイル付トランスポンダを金属本体に取付る方法に関する。本発明はさらに、この方法を実施するのにとくに、優れて適したトランスポンダモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
チップとコイルを備えるトランスポンダは長らく知られており、トランスポンダのチップと読み取り器の間で非接触データ交換を行なう意図をもった異なる分野で用いられている。この場合のデータ交換は交播磁場を介してなされ、その目的に合わせトランスポンダはコイルの形をした適当なアンテナを有する。トランスポンダ技術は、例えば一切接触せずに動作するスマートカードに用いられる。妨害の殆どないこれらの環境下等の応用分野に加え、トランスポンダを導電面、とくに、金属表面で直接使用する分野もまた存在する。このことは、物体識別にトランスポンダを用いるときの自動化技術においてしばしば事実である。
【０００３】
この文脈において、コイルを平坦な装着体に巻回し、この装着体を適当な取付装置を介して金属本体の表面に取付け、このコイルの軸が金属本体の表面とほぼ平行となるようにすることが提案されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
この方法は、動作期間中にトランスポンダが機械負荷や熱負荷や振動などに影響を受け易くなる問題を有する。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９６２２３８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、トランスポンダをそれを保護する単純な仕方でもって金属本体に取付ることのできる方法を具体化するものである。さらにまた、本方法を実施するのに適切なトランスポンダモジュールの具体化を意図するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この目的は、コイルが、棒形状に巻き付けられ、その端部でチップの電気結線に電気的に接続され、こうして形成されたトランスポンダの全体が、コイル軸が金属面と平行に横たわりかつコイルの少なくとも一部が金属本体内の窓部の領域内に位置するように金属本体のキャビティ内に挿入されることで達成される。
【０００７】
トランスポンダコイルが棒形状をなし、金属本体の窓部領域内に配置するので、適当なＲＦ（高周波）読み取り器の伝送コイルが生成する磁場が窓部を介して伝送コイルを励磁し、これによりトランスポンダのチップを読み取るとともに書き込むことができるようになる。この場合、トランスポンダは損傷から護られるが、それはトランスポンダがキャビティ内に挿入されているからである。
【０００８】
本発明の好適な一実施形態は、トランスポンダが、窓部の領域を除き金属でほぼ完全に囲繞するようにキャビティ内に挿入されることを提示するものである。この場合、金属本体内の窓部については、その長さがコイルより短くおよび／またはその幅がコイルよりも狭い幅狭のギャップの形をとることで十分である。このことは、トランスポンダが損傷から非常に良く護られることを意味する。一例を挙げれば、トランスポンダは金属本体の表面と平行に走る孔内に挿入され、その場合にそれはそこで孔開口と窓部開口を除き金属で完全に囲繞される。
【０００９】
さもなくば、トランスポンダを金属本体表面内の溝の形をなすキャビティ内に挿入されることも可能である。しかしながら、この実施形態については、トランスポンダが金属本体表面の上方に突出しないように溝を十分深いものに保証するよう注意を払わねばならない。
【００１０】
トランスポンダに対する保護をさらに増やすため、本発明の一つの好適な実施形態は、トランスポンダが、金属本体のキャビティ内に挿入される前に、トランスポンダモジュールを形成する弾性材料内に埋め込まれること提示するものである。この弾性材料は好ましくは、とくに、シリコンやポリウレタンといった軟質プラスチック材料であり、これがトランスポンダを熱機械応力や衝撃や振動や機械的衝撃の影響から護る。
【００１１】
加えて、トランスポンダモジュールをガラスやプラスチックなどの非金属材料でできたスリーブ内に挿入することが可能であり、この材料が、第１に、追加の保護をもたらし、第２に、また金属本体のキャビティ内に簡単に導入してその中に位置決めすることのできるトランスポンダモジュールからなる閉じたユニットを形成する。
【００１２】
キャビティが孔の形をした状況下では、とくに、スリーブはこの場合便宜上管形状を有しており、その場合にトランスポンダはそこでスリーブ内に導入され、これによりコイル軸が管軸と平行に走り、かくしてスリーブに対し規定された仕方で整列配置される。
【００１３】
この種のスリーブを用いる状況下では、チップとコイルを有するトランスポンダは何よりも先ず、スリーブがそこで弾性材料でもって封入された状態でスリーブ内に差し込むことができる。さもなくば、何よりも先ずトランスポンダを弾性材料内に埋め込み、そこでそれにスリーブを配設することが可能である。これとは別に、管状スリーブをその軸端部において閉じるか、または開口させるよう設計することもできる。
【００１４】
本発明の一つの展開は、トランスポンダ或いはトランスポンダモジュールを挿入した後に、金属本体内のキャビティを非金属弾性材料をもって封入し、その場合にプラスチック材料、例えば、エポキシ樹脂を便宜的に封入材料として用いることができる。封入材料は、この場合、好ましくは、トランスポンダを埋め込みおよび／またはそれ用いてスリーブを充填する弾性材料よりも硬質としてあり、何故なら、それは実質的にはトランスポンダを機械的損傷からの保護をもたらす意図があるからである。封入材料はこの場合、キャビティとそこに導入したトランスポンダが簡単に識別できないよう本体と同色とし、かくして悪意のある損傷からのさらなる保護がもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のさらに有利な改良について、添付図面を参照しつつ従属請求項と例示実施形態の下記の説明を参照することにする。
【００１６】
図１〜図３は、本発明によるトランスポンダモジュール１を示すものである。このトランスポンダモジュール１は、トランスポンダ２を有している。トランスポンダは、チップ３およびコイル４を備えている。コイルは、棒形状をなすようにフェライトコア５に巻回されかつそれらの端部領域でチップ３の接着パッドとも呼ぶ電気結線３ａ，３ｂに対し電気的に接続されている。トランスポンダ２は、軸端の一つで閉じた管状スリーブ７内に挿入されている。スリーブは、ガラスまたはプラスチックでできておりかつシリコンやポリウレタンなどの弾性材料６が充填されている。トランスポンダ２は、この場合、コイル４およびフェライトコア５の長手方向軸がスリーブ７の長手方向軸と平行になるようにしてスリーブ６内に位置させられている。
【００１７】
こうして形成されたトランスポンダモジュール１は、金属本体９のキャビティ８内に挿入されている。キャビティは、金属本体９の表面９ａと平行に横たわる孔の形をしている。金属本体９には、これの表面９ａへ向かって開口するギャップの形をした窓部１０を有する孔８が形成されている。この場合、トランスポンダモジュール１は、図２の平面図にとくに、良好に見て取れる如く、トランスポンダコイル４が窓部１０の領域内に位置し、さらにまた、トランスポンダモジュール１すなわちコイル４もまた金属本体９の表面９ａにほぼ平行に整列配置されるように、孔８内に位置決めされている。
【００１８】
トランスポンダモジュール１を挿入した金属本体９内の孔８に封入材料１１が充填されており、この材料は好ましくはトランスポンダ２を埋め込んだ弾性材料６よりも硬質である。一例を挙げれば、封入材料１１はエポキシ樹脂とすることができる。
【００１９】
これとは別に、図１〜図３は、トランスポンダモジュール１の長さｌＴＭは、読み取り窓部１０の長さｌＬＦよりも大きく、かつより幅広でもあることをよく示している。具体的には、読み取り窓部１０の寸法はそれらがまさしく十分に大となるよう選択してあり、かくして磁場１２がＲＦ読み取り器の伝送コイル１３（これ以外にはさらに詳細に図示していない）を介して窓部１０内に進入でき、コイル４（陰窩）を励磁でき、これにより図４に示す如くトランスポンダ２のチップ３を読み取り、書き込むこともできるようになされている。
【００２０】
トランスポンダ２は、本発明による方法でもって下記の如く金属本体９内の孔８内に挿入される。
【００２１】
何よりも先ず、第１のステップとして、コイル４がフェライトコア５に巻回され、その端部がチップ３の２つの電気結線３ａ，３ｂに電気的に接続されて、トランスポンダ２が形成される。
【００２２】
こうして形成されたトランスポンダ２は、そこでスリーブ７内に挿入され、そこでフェライトコア５の長手方向軸がスリーブ７の長手方向軸とほぼ平行に整列配置するよう位置決めされる。トランスポンダ２は、スリーブ７を弾性材料６でもって封入することでこの位置に固着される。
【００２３】
こうして形成されトランスポンダモジュール１は、第１に、スリーブ７の長手方向軸すなわちコイル４の長手方向軸もまた金属本体９の表面９ａと平行に整列配置し、第２に、コイル４が金属本体９内の窓部１０の真下に位置するよう金属本体９内の細長い孔８内に挿入される。トランスポンダモジュール１は、そこで、孔８を封入材料１１でもって充填することにより、孔８内に固着される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】金属本体の孔内に挿入された本発明によるトランスポンダモジュールの断面図である。
【図２】図１のトランスポンダモジュールの構成を示す平面図である。
【図３】図１の構成の側面図である。
【図４】動作時においてＲＦ読み取り器の伝送コイルを付加した図１のコイルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  トランスポンダモジュール
２  トランスポンダ
３  チップ
３ａ，３ｂ  電気結線
４  コイル
５  フェライトコア
６  弾性材料
７  管状スリーブ
８  孔（キャビティ）
９  金属本体
９ａ  表面
１０  窓部
１１  封入材料（非金属弾性材料）
【図１】
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【図２】
2005150803.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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