(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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タイヤ用トランスポンダ。
【請求項２】
前記温度測定機能を有するトランスポンダ回路が、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変換回路とを含む請求項１に記載のタイヤ用トランスポンダ。
【請求項３】
前記温度測定機能を有するトランスポンダ回路が、検知温度が互いに異なる複数の感熱素子を含む請求項１に記載のタイヤ用トランスポンダ。
【請求項４】
前記熱伝導性フィラー入りの樹脂の熱伝導率が１．５×１０-3〔cal/cm・sec ・℃〕以上である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタイヤ用トランスポンダ。
【発明の詳細な説明】
【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
【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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【図６】
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【図７】
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