РАДИОЧАСТОТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МЕТКА ДЛЯ РЕЗИНОВОЙ ШИНЫ

Область техники
Настоящая полезная модель относится к техническим областям, связанным с резиновыми шинами и с электронной информационной технологией, а именно к радиочастотной электронной метке, и более конкретно, к радиочастотной электронной метке для резиновой шины имплантированной в резиновую шину.
Уровень техники
Радиочастотная электронная метка (RFID) - это бесконтактная автоматическая идентификационная электронная метка, имеющая уникальный идентификационный код. При имплантировании радиочастотной электронной метки внутри или на поверхность носителя (такого, как резиновая шина), ее комбинируют с носителем в целом. Когда устройство чтения и записи приводит в действие радиочастотную электронную метку, она может в любое время отправлять/читать/регистрировать данные. Таким образом, можно контролировать производство, продажу, использование и рекламации носителя в режиме реального времени. В настоящее время, RFID (радиочастотная электронная метка) широко используется в различных областях техники.
В настоящее время, радиочастотная электронная метка в основном состоит из микросхемы (интегрированной микросхемы), несущей платы (конкретная форма печатной электросхемы) и антенн. Микросхему приваривают к несущей плате при помощи штырьков, к нет также приваривают один конец антенны. На стадии литья шины, RFID имлантируют в шину. Затем, RFID комбинируют с шиной в одно целое после высокотемпературной вулканизации. В течение всего срока службы шины RFID используют для регистрации пользовательских сообщений для решения проблем с подделками, продукцией плохого качества и рекламациями во время продажи и использования шины.
Указанная радиочастотная электронная метка, имплантированная в резиновую шину, имеет следующие недостатки:
1. Для изготовления структуры несущей платы, может быть использован процесс склеивания сваркой. Поскольку несущая плата является небольшой по размерам, во время процесса производства, принята прошивка нескольких микросхем с использованием специального фиксатора. После завершения фиксации, необходимо применение делительного диска, размалывание и т.д. Таким образом, процесс производства является сложным и требует большое количество ручной работы, вследствие чего качество изготовленной продукции является неоднородным, что не способствует массовому производству.
2. Несущая плата является тонкой и имеет острый край. И хотя RFID и резина могут быть хорошо скомбинированы во время стадии литья шины, однако, при использовании шины, деформация и податливость шин приведут к трению в резине, поэтому резина будет разрезана несущей платой, что приведет к внутренним повреждениям шины и рискам для безопасности.
3. Известная электронная метка имеет различные поверхностные структуры, поэтому располагается в промежуточном слое резиновой шины. При этом в процессе производства возникают пузырьки, которые сложно выпускать во время литья, что приводит к ухудшению качества шины. Поэтому, если шину автоматически имплантировать партиями, необходимо различать переднюю и заднюю части RFID метки и статус импланта, что увеличивает сложность конструкции авто-имплантационного оборудования.
4. Поскольку RFID метка передает/принимает данные через соединение между антенной и радиочастотным модулем, деформация и податливость шин, вызванная процессом производства шин или их обычным использованием, является причиной того, что антенна и электронная метка разделяются по причине разрыва, повреждения или старения, что делает RFID метку непригодной.
5. Известные радиочастотные электронные метки имеют и другие недостатки, например, антенны не могут быть заменены или метки могут быть легко повреждены во время замены антенн.
Краткое описание полезной модели
Предложенная полезная модель реализована для устранения описанных выше недостатков. Заявленная радиочастотная электронная метка позволяет отказаться от процесса сварки при ее производстве путем использования в конструкции простых и надежных соединительных элементов, что, в свою очередь, позволяет использовать антенны, имеющие различные длины и формы для производства меток в соответствии с различными технологическими требованиями.
Задача заявленной полезной модели достигается с помощью следующих технических решений:
Радиочастотная электронная метка для резиновой шины содержит радиочастотную микросхему, штырьки антенны на радиочастотной микросхеме, и антенны, соединенные со штырьками антенны. Радиочастотная микросхема упакована в рукав, имеющий гладкую поверхность, внутренние концы штырьков антенны соединены с радиочастотной микросхемой, внешние концы штырьков антенны снабжены внешней или внутренней винтовой резьбой, концы антенн снабжены структурами болтовых соединений, соответствующих внешней или внутренней винтовой резьбе штырьков антенны.
Усовершенствованное техническое решение заключается в том, что: концы указанной радиочастотной микросхемы снабжены двумя штырьками антенны, внешние концы указанных штырьков антенны вытягиваются из двух концов рукава. При этом концы указанных антенн снабжены структурами болтовых соединений, соответствующих внешней или внутренней винтовой резьбе штырьков антенны. Указанные структуры болтовых соединений представляют собой растяжимые витые пружины, шаг резьбы которых равен шагу резьбы соответствующей внешней или внутренней винтовой резьбе на внешних концах штырьков антенны.
Дополнительное усовершенствование описанного выше технического решения состоит в том, что: глубина резьбы указанной внешней или внутренней винтовой резьбы на указанных штырьках антенны превышает диаметр витых пружин на одном конце антенны.
Дополнительное усовершенствование описанного выше технического решения состоит в том, что: концы указанной радиочастотной микросхемы снабжены два штырьками антенны, внешние концы указанных двух штырьков вытягиваются из концов рукава. Структуры болтового соединения на концах антенн, соответствующие внешней или внутренней винтовой резьбе штырьков антенны, представляют собой гайки соединенные с внешней винтовой резьбой на концах штырьков антенны.
Дополнительное усовершенствование описанного выше технического решения состоит в том, что: концы указанной радиочастотной микросхемы снабжены двумя штырьками, а длина внешних концов указанных штырьков равны длине концов рукава. Структуры болтового соединения на концах антенн, соответствующие внешней или внутренней винтовой резьбе штырьков антенны, являются болтами, соединенными с внутренней винтовой резьбой на концах штырьков антенны.
Дополнительное усовершенствование описанного выше технического решения состоит в том, что: указанный рукав имеет цилиндрическую форму с отверстиями на обоих концах.
По сравнению с предшествующим уровнем техники, заявленная полезная модель имеет следующие преимущества и положительные эффекты:
1. Предложенное техническое решение заменяет процесс сварки антенны микросхемы при производстве меток на использование простых и надежных структур болтовых соединений, что упрощает проверку качества. Стандартизация спецификаций соединителя в соединении между электронной меткой на основе микросхемы и антенной, позволяет легко применять антенны различных конструкций, что позволит реализовать разнообразные конструкции электронных меток, для быстрой адаптации к различным шинам. Поскольку микросхема и антенны соединены структурами болтовых соединений, обеспечивается прочное и надежное соединение, предотвращающее их разделение под действием бокового напряжения.
2. В соответствии с заявленной полезной моделью, несущие платы были удалены, что позволило избежать проблем, связанных со сваркой микросхемы и несущей платы, влияющих на качество полученной продукции и позволило избежать риска разрезания резины острыми краями несущей платы, увеличив эффективность производства и качество продукции.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 показан вид спереди радиочастотной электронной метки для резиновой шины;
На фигуре 2 показан вид в перспективе без антенн;
На фигуре 3 показан вид спереди радиочастотной электронной метки для резиновой шины в соответствии с вторым вариантом реализации полезной модели;
На фигуре 4 показан вид в перспективе сборки радиочастотной электронной метки для резиновой шины в соответствии с третьим вариантом реализации полезной модели;
На фигуре 5 показан вид в перспективе сборки радиочастотной электронной метки для резиновой шины в соответствии с четвертым вариантом реализации полезной модели;
На фигурах следующими позициями показаны: 1 - штырьки антенны, 2 - рукав, 3 - радиочастотная микросхема, 4 - антенны, 5 - внешняя винтовая резьба, 6 - внутренняя винтовая резьба, 8 - болты, 9 - гайки.
Примеры реализации полезной модели
Очевидно, что описанные ниже варианты являются лишь частью вариантов реализации полезной модели. Иные варианты реализации полезной модели, полученные специалистами в данной области техники на основе заявленных вариантов ее реализации без творческой работы, не выходят за пределы сущности и объема заявленной полезной модели.
Варианты реализации заявленной полезной модели описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.
В соответствии с вариантом реализации радиочастотная электронная метка для резиновой шины содержит радиочастотную микросхему (3); штырьки антенны (1) на радиочастотной микросхеме (3); антенны (4), соединенные со штырьками антенны (1). Радиочастотная микросхема (3) упакована в рукав (2), имеющий гладкую поверхность, внутренние концы штырьков антенны (1) соединены с радиочастотной микросхемой (3), внешние концы штырьков антенны (1) снабжены внешней (5) или внутренней (6) винтовой резьбой, концы антенн обеспечены структурами болтовых соединений, соответствующими внешней (5) или внутренней (6) винтовой резьбе штырьков антенны (1).
В соответствие с первым вариантом реализации (фиг. 1 и фиг. 2), радиочастотная электронная метка для резиновой шины содержит радиочастотную микросхему (3), штырьки антенны (1) на радиочастотной микросхеме (3), и антенны (4), соединенные со штырьками антенны (1). Радиочастотная микросхема (3) упакована в рукав (2), имеющий гладкую поверхность. Два штырька антенны (1) расположены на концах указанной радиочастотной микросхемы (3) соответственно, внешние концы указанных двух штырьков антенны (1) вытягиваются из концов рукава (2). Внешняя винтовая резьба (5) нанесена на внешних концах двух штырьков антенны (1). Указанные антенны (4) снабжены структурами болтовых соединений, соответствующими внешней винтовой резьбе (5) двух штырьков антенны (1) и представляют собой растяжимые витые пружины, шаг резьбы которых равен шагу резьбы соответствующей внешней винтовой резьбы (5) на внешних концах штырьков антенны (1). Глубина резьбы указанной внешней винтовой резьбы (5) на указанных штырьках антенны слегка превышает диаметр витых пружин на одном конце антенны.
В соответствии со вторым вариантом реализации (фиг. 3), радиочастотная электронная метка для резиновой шины содержит радиочастотную микросхему (3), штырьки антенны (1) на радиочастотной микросхеме (3), и антенны (4) соединенные со штырьками антенны (1). Радиочастотная микросхема (3) упакована в рукав (2), имеющий гладкую поверхность. Два штырька антенны (1) расположены на концах указанной радиочастотной микросхемы (3) соответственно, внешние концы указанных двух штырьков антенны (1) вытягиваются из концов рукава (2). Внешние концы двух штырьков антенны (1) снабжены внутренней винтовой резьбой (6).
Указанные антенны (4) снабжены структурами болтовых соединений, соответствующими внутренней винтовой резьбе (6) двух штырьков антенны (1) и представляют собой растяжимые витые пружины, шаг резьбы которых равен шагу резьбы соответствующей внутренней винтовой резьбы (6) на внешних концах штырьков антенны (1). Глубина резьбы указанной внутренней винтовой резьбы (6) на указанных штырьках антенны слегка превышает диаметр витых пружин на одном конце антенны.
В соответствии с третьим вариантом реализации (фиг. 4), радиочастотная электронная метка для резиновой шины содержит радиочастотную микросхему (3), штырьки антенны (1) на радиочастотной микросхеме (3), и антенны (4), соединенные со штырьками антенны (1). Радиочастотная микросхема (3) упакована в рукав (2), имеющий гладкую поверхность. Концы указанной радиочастотной микросхемы (3) снабжены штырьками антенны (1), внешние концы указанных двух штырьков антенны (1) вытягиваются из концов рукава (2).
Внешние концы двух штырьков антенны (1) снабжены внешней винтовой резьбой (5). Указанные антенны (4) представляют собой две растяжимые витые пружины, а структуры болтовых соединений на указанных антеннах (4), соответствующие внешней винтовой резьбе (5) штырьков антенны (1), представляют собой гайки (9), и указанные гайки (9) соединены с внешней винтовой резьбой (5) на одном конце штырьков антенны.
В соответствии с четвертым вариантом реализации (фиг. 5), радиочастотная электронная метка для резиновой шины содержит радиочастотную микросхему (3), два штырька антенны (1) на радиочастотной микросхеме (3), и две антенны (4), соединенные со штырьками антенны (1).
Концы радиочастотной микросхемы (3) снабжены двумя штырьками антенны (1). Радиочастотная микросхема (3) и два штырька антенны упакованы в рукав (2), имеющий гладкую поверхность. Длина внешних концов указанных двух штырьков антенны (1) равна длине концов рукава (2). Внешние концы двух штырьков антенны (1) снабжены внутренней винтовой резьбой (6). Структуры болтовых соединений на конце указанных антенн (4), соответствующие внутренней винтовой резьбе (6) штырьков антенны (1), являются болтами (8), и указанные болты (8) соединены с внутренней винтовой резьбой (6) на одном конце штырьков антенны.
В упомянутых выше вариантах реализации, указанный рукав (2) имеет цилиндрическую форму с отверстиями на обоих концах, сфероидную форму или другие произвольные формы, имеющие тупые главные углы в плане, такие, как куб и т.д.
Во время фактического производства метки, длина антенны (4) может быть отрегулирована путем контроля количества спиралей антенны (4) для того, чтобы удовлетворить различные нужды. После имплантации электронной метки в шину, напряжение, возникающее во время использования шины, соответствует направлению растяжения антенны (4). Указанные выше различные типы структур болтовых соединений могут устранять такие проблемы, как высокотемпературная сварка, при этом микросхема (3) и антенна (4) не будут разделяться, пока не возникнет вращение относительно друг друга. Однако, поскольку электронную метку имплантируют в шину и вся метка полностью встроена в резину подобное вращение возникать не будет. Деформация шины во время использования не повлияет на комбинацию электронной метки и антенны (4), и нагрев шины не повлияет на стабильность всего устройства для обеспечения надежности электронной метки.
Указанная конструкция болта или гайки на антенне (4) также имеет преимущества связанные с простотой сборки и регулирования.
Следует понимать, что вышеприведенные варианты реализации полезной модели приведены только для иллюстрации ее технических решений и не должны рассматриваться как какие-либо ее ограничения. Хотя настоящая полезная модель была подробно описана со ссылкой на варианты ее реализации, специалист в данной области техники сможет легко понять, что ее технические решения могут быть изменены или некоторые из технических признаков могут быть заменены эквивалентно, и эти модификации или замены не делают соответствующие технические решения выходящими за пределы сущности и объема вариантов реализации настоящей полезной модели.