JP2011525654A - ゴム被覆型電子部品の製造方法および製造プラント - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム被覆型電子部品を備えた部材の簡単で安価に適用できる新規な製造方法を提供することにある。
【解決手段】本発明は、少なくとも１つのゴム被覆型電子部品（１０）あって、ゴムの第１シート（３２）に接触されかつ部品（１０）を覆うようにゴムの第２シート（３４）で被覆された電子部品（１０）を備えた少なくとも１つのユニットを製造する方法に関する。
【選択図】図４

Description

本発明は、少なくとも１つのゴム被覆型電子部品を備えかつタイヤ内に埋め込まれるかタイヤの表面に固定されるように設計された部材の製造に関する。

バイポールを形成する２つのアンテナが設けられた例えば受動無線周波数識別トランスポンダを備えた電子部品をタイヤ内に組込むことは通常のプラクティスである。この形式のトランスポンダは、通常、頭字語ＲＦＩＤ（acronym RFID）により識別される。このような電子部品は、例えばタイヤの製造に関するデータを記憶できる。

電子部品に記憶されたデータの伝送クオリティを改善するため、通常、電子部品を予め被覆しておく。より詳しくは、一般に、電子部材を被覆するゴムのマスの比誘電率が大きいほど、電子部材により送受信される電気信号が大きく減衰される。タイヤの製造に通常使用されるゴムの比誘電率は大きいので、電子部品を被覆するゴムの比誘電率が小さい場合には、データの伝送は大きく改善される。３００ＭＨｚより高いＵＨＦ周波数帯域では、被覆ゴムのマスの比誘電率は３より小さいことが好ましい。
また、電子部品の従来の被覆は、電子部品がタイヤに装着される前に電子部品が貯蔵されるときに、電子部品を保護できる。

従来技術では、ゴム被覆型電子部品を備えた部材の種々の製造方法が知られている。本発明の主目的は、簡単で安価に適用できる新規な製造方法を提供することにある。

したがって、本発明の主題は、少なくとも１つのゴム被覆型電子部品を備えた少なくとも１つの部材を製造する方法であって、部品がゴムの第１ストリップに接触して配置されかつゴムの第２ストリップにより覆われて部品が被覆され、両ストリップは、これらの両ストリップが分離される第１ゾーンから、両ストリップのそれぞれの面が互いに接触される第２ゾーンまで実質的に同じ速度で走行するように構成された製造方法にある。

本発明の方法によれば、少なくとも１つのゴム被覆型電子部品を備えた部材の製造は、簡単、高速かつ安価に行うことができる。より詳しくは、ゴムのストリップは、例えば押出し機により簡単に製造できる。次に、１つ以上の電子部品を全体として被覆するには、２つのゴムストリップの間にこれらの電子部品を挿入するだけで充分である。ゴムストリップの形状が全体として細長いため、両ゴムストリップを１つの実質的に同じ一定速度で走行させて第２ゾーンに移動させて、第１ゾーン内に予め置かれている部品を被覆することができる。

好ましくは、ゴムの第１ストリップは実質的に水平に置かれ、電子部品はこの第１ストリップの上面の上に置かれる。次に、第２ストリップが第１ストリップの上面の上に置かれ、部品を被覆する。本来的に、ゴムの第１ストリップの下面上に電子部品を置き、ゴムの接着特性を利用して部品をストリップに取付けることもできる。その後、第１ストリップと部品との組立体をゴムの第２ストリップ上に置けば、部品が被覆される。

また本発明の方法は、次の１つ以上の特徴を有している。
・部品が被覆された後、２つのストリップが同時に横方向に切断される。この加工方法は、製造を容易にしかつその生産性を向上させる。より詳しくは、本発明の方法は、複数の電子部品を第１ゴムストリップに沿って等間隔に配置し、次に第２ゴムストリップの補助により単一作動で全ての部品を被覆することを可能にする。次に、隣接する２つの電子部品間で両ゴムストリップを横方向に切断し、これらのゴムストリップを複数の部材に分割すれば充分である。
・少なくとも１つの部品が規則的間隔で、第１ゾーンの内に位置する所定の配置ゾーン内で、一方のストリップの前記面上に置かれる。ストリップが走行するので、部品を、所定の固定ゾーン内に規則的間隔で置くことができる。配置ゾーンが固定されているので、配置段階を簡単化でき、したがって自動化できる。
・電子部品は、ストリップの走行速度と実質的に同じ速度かつストリップの走行方向と平行に配置される。これにより、部品が置かれるときに、部品と第１ストリップとの相対速度とを実質的にゼロにすることができる。したがって、これにより、この配置段階が、速度差による衝撃によって電子部品またはゴムストリップに損傷を与える危険性が低減される。

本発明の他の主題は、少なくとも１つのゴム被覆型電子部品を備えた少なくとも１つの部材を製造するプラントの構成要素にあり、該構成要素は、
ゴムの２つのストリップを走行させる手段を有し、該走行手段は、両ストリップを、これらが分離される第１ゾーンから、両ストリップのそれぞれの面が互いに接触される第２ゾーンまで走行させるように構成されており、
第１ゾーン内に位置する所定の配置ゾーンにおいて、部品を、一方のゴムストリップの前記面上に置く配置手段を更に有している。
このプラントは、前述の方法に適用するのに適している。

本発明のプラントは、次の１つ以上の特徴を有している。
・このプラントは、配置手段に部品を供給する供給手段を有している。・
・配置手段は、部品を供給手段から配置ゾーンに搬送するように構成されたコンベアを有している。好ましくは、この搬送は、ゴムストリップの走行速度と実質的に同じ速度で行われる。このコンベアは、例えば、供給手段から配置ゾーンまで延びているノッチ付ベルトで構成できる。好ましくは、搬送方向は、所定の配置ゾーンでのゴムストリップの走行方向と実質的に平行である。
・供給手段は、配置手段と部品を貯蔵する手段との間に配置されたドラムを有している。この貯蔵手段は、部材を製造する目的の部品を貯蔵することができる。ドラムは、貯蔵手段から部品を抽出して、配置手段に供給し、ゴムストリップ上に置くことを可能にする。
・供給手段は、配置手段と貯蔵手段との間でドラムを直線移動させる手段を有している。
・ドラムは、該ドラムの外面上に部品を保持する磁気手段を有している。したがって、機械的手段は、部品を、ドラムの外面上の貯蔵手段内に最初に保持することを可能にする。この場合、回転手段によるドラムの回転により、部品を貯蔵手段から配置手段に移動させることができる。次に、磁気手段を除勢することにより、電子部品をドラムから配置手段に解放することができる。
・ドラムは部品を収容する複数の軸線方向ハウジングを有し、該ハウジングはドラムの外面に配置されている。
・軸線方向ハウジングは、ドラムの１つの面に延びている、ドラムの表面の溝からなる。
本発明は、添付図面を参照して単なる一例として述べる以下の説明を読むことにより一層良く理解されよう。

電子部品を示す斜視図である。 電子部品を貯蔵する手段の一実施形態を示す斜視図である。 電子部品を貯蔵する手段の他の実施形態を示す斜視図である。 本発明によるプラントの構成要素を示す斜視図である。 図４のプラントを示す断面図である。 本発明の方法の４つの製造段階のうちの１つにおける図４のプラントおよび該プラントのドラムを示す断面図である。 本発明の方法の４つの製造段階のうちの１つにおける図４のプラントおよび該プラントのドラムを示す断面図である。 本発明の方法の４つの製造段階のうちの１つにおける図４のプラントおよび該プラントのドラムを示す断面図である。 本発明の方法の４つの製造段階のうちの１つにおける図４のプラントおよび該プラントのドラムを示す断面図である。

図１には、全体を参照番号１０で示す電子部品が示されており、該電子部品１０は、ゴムで被覆されて一部材を形成するように設計されている。図示の例では、電子部品はＲＦＩＤ型でありかつボード１６上に取付けられたチップ１４に接続された２つのアンテナ１２を有している。他の形式の電子部品を使用することもできる。
ひとたび製造されると、電子部品１０は貯蔵手段１８内にパッケージされ、図２、図３および図４には貯蔵手段１８の３つの実施形態が示されている。

図２に示す第１実施形態によれば、貯蔵手段１８は熱成形トレー２０を有し、該トレー２０は２列の平行セル２２を備え、該セル２２内に電子部品１０が貯蔵される。

図３の第２実施形態によれば、貯蔵手段１８はリール２４を有し、該リール上に、フレキシブルバッキング２６がテープの形態で巻回されている。電子部品１０は、テープ２６で互いに並べて配置されている。

最後に、図４に示す第３実施形態によれば、貯蔵手段１８は第１実施形態と同様な熱成形トレー２０を有しているが、このトレー２０は、電子部品１０を貯蔵するように設計された１列のセル２２のみを備えている点で異なっている。
図４には、各々が少なくとも１つのゴム被覆型電子部品１０を備えている部材を製造する本発明のプラント２８の構成要素が示されている。

プラント２８は、
熱成形トレー２０を備えた、部材１０の貯蔵手段１８と、
２つのゴムストリップ、すなわち下ストリップ３２および上ストリップ３４を形成する手段、例えば押出し機４０と、
２つのゴムストリップ３２、３４を走行させる手段３０と、
下ストリップ３２上に電子部品１０を置く配置手段３６と、
該配置手段３６に電子部品１０を供給する手段３８とを有している。

プラント２８を構成する種々の要素を説明するため、ＸＹＺ直角座標系が定められており、該座標系で方向Ｚは、垂直上向き方向である。
貯蔵手段１８のトレー２０は、Ｘ-Ｙ平面内で延びかつ実質的に矩形の形状を有しており、その長手方向はＹ方向である。したがって、トレー２０は実質的に水平である。トレー２０の表面の溝により形成されたセル２２は、トレー２０を横切って（すなわち、Ｘ方向に）延びる細長形状を有している。
トレー２０は、供給手段３８に対してその位置を変えるべく、Ｙ方向に直線移動される。

ストリップ３２、３４は、押出し機４０によりひとたび形成されると、走行手段３０により案内され、各々が異なる経路に従って移動される。両ストリップ３２、３４の経路は、両ストリップが、Ｘ-Ｙ方向により定められる実質的に１つの同じ垂直平面を占めるように定められる。
下ストリップ３２は、その経路に沿って、全てが上ストリップ３４の下に位置し、上ストリップ３４の下面４４に対面して配向される上面４２を有している。

走行手段３０は１組の駆動ローラ４６を有し、該駆動ローラ４６は、両ストリップ３２、３４が、第１ゾーン４８（押出し機４０の出口に位置し、該第１ゾーン内で両ストリップ３２、３４が分離される）から、第２ゾーン５０（該第２ゾーン内で両ストリップ３２、３４のそれぞれの面４２、４４が互いに接触される）へと走行するように配置されている。

より詳しくは、走行手段３０は、互いに逆方向に回転する２つの終端駆動ローラ５２、５４を有し、これらの終端駆動ローラの間で両ストリップ３２、３４が互いに接触して走行する。これらの両ローラ５２、５４は互いに上下に配置されて回転し、第２ゾーン５０の入口で両ストリップ３２、３４を互いに押付けることができる。
走行手段３０のローラ４６、５２、５４の速度は、両ストリップ３２、３４が実質的に同一の一定速度で走行するように制御される。

下ストリップ３２の駆動ローラ４６は、第２ストリップ３２が、両ストリップ３２、３４が分離される第１ゾーン４８内に位置する所定の配置ゾーン５６内で実質的に水平になるように配置される。この配置ゾーン５６内では、下ストリップ３２の駆動ローラ４６はストリップ３２の下に配置されるため、ストリップ３２の上面４２はフリーになる。

下ストリップ３２の上面４２の上に部品１０を配置する配置手段３６は、２つの駆動プーリ５８と、両プーリ５８の周囲に巻回されたノッチ付ベルト６０とを有している。ベルト６０の上ストランド６１および下ストランド６３が形成される。両プーリ５８の回転軸線は、Ｙ方向に実質的に平行でありかつ１つの同じＸ-Ｙ平面内に含まれている。また、両プーリ５８の直径は同一である。したがって、両ストランド６１、６３は実質的に平行かつ水平であり、かつＸ方向に平行な逆方向に走行する。

プーリ５８の回転方向は、ベルト３６の下ストランド６３が、配置ゾーン５６内で下ストリップ３２と実質的に同じ方向かつ実質的に同じ速度で走行するように決定される。
最後に、配置手段３６は、ベルト６０の下ストランド６３の（走行方向に対して）下流側部分が、配置ゾーン５６内でストリップ３２の上面４２に少なくとも一部が対面するように配置される。ベルトとストリップとがオーバーラップする箇所では、ベルトとストリップとの間の距離は、電子部品１０の厚さに実質的に等しくなるように決定される。

下ストランド６３の上流側部分は、部品１０を供給する手段３８に対面している。
したがって、ベルト６０の下ストランド６３は、供給手段３８から配置ゾーン５６へのコンベアを形成している。

供給手段３８は全体として円筒状の形状を有するドラム６２を有し、該ドラム６２は、Ｘ方向すなわち配置ゾーン５６内のストリップ３２の方向に実質的に平行な方向に配向された水平軸線を備えている。
ドラム６２は中空チューブの形状を有し、このため、下ストリップ３２はドラム６２の内部を走行できる。

供給手段３８はまた、ドラム６２の支持体６４を有している。支持体６４は、地上の基準フレームに対して垂直方向Ｚに直線移動できるように取付けられており、支持体６４を直線移動させる手段（図示せず）も設けられている。ドラム６２は、支持体６４に対して軸線Ｘの回りで回転できるように取付けられており、またドラム６２を回転させる手段（図示せず）も設けられている。

ドラム６２は実質的に円筒状の外面６６を有しかつドラムの回りで均一に分散された、電子部品１０を収容するためのハウジングを形成する複数の溝６８を有している。図４および図５に示すように、溝６８はドラム６２の軸線Ｘに沿って配向されかつＸ方向に延びている。
ドラム６２はまた、溝６８内に電子部品１０を保持すべく付勢または除勢できる磁気手段７０を、各溝６８の底部に有している。

所与の瞬間に、ドラム６２は、頂に位置する溝Ｈおよび底に位置する溝Ｂを有している。両溝Ｈ、Ｂは直径方向に対向しており、かつ実質的に垂直なドラムの軸線方向平面すなわち、Ｘ-Ｚ平面に平行な平面内に含まれている。
ドラム６２および貯蔵手段１８は、ドラム６２の表面の底部が貯蔵手段１８の頂面に対面するように相対的に配置される。したがって、底溝Ｂが貯蔵手段１８のセル２２に対面する。

また、ドラム６２は、頂溝Ｈがドラム６２の頂部に位置して配置手段３６のノッチ付ベルト６０の下ストランド６３に対面するように配置される。
ベルト６０の下ストランド６３と貯蔵手段１８のトレー２０の頂面とを分離する距離は、ドラム６２の直径より僅かに大きい。

プラント２８を用いて実施される本発明の製造方法を、図６-図９を参照して以下に説明する。これらの４つの各図面は、一方ではＸ-Ｙ平面の断面図すなわちドラム６２の軸線方向断面図であり、他方ではドラム６２のＹ-Ｚ平面の断面図すなわち半径方向断面図である。
本発明の方法が使用されるとき、両ストリップ３２、３４およびベルト３６は、実質的に一定の同一速度で走行する。

図６に示す第１段階では、ドラム６２の垂直方向位置は、ドラム６２が下ストランド６３とトレー２０の頂面との間の実質的に中間の位置である。ドラムの半径方向断面から理解されようが、ドラムの溝により形成されるハウジングの１/２は、磁気手段７０により保持された電子部品１０を有している。より詳しくは、頂溝Ｈおよび底溝Ｂの各々が電子部品１０を有している。

次の段階では、支持体６４の直線移動手段は、ドラム６２の頂溝Ｈ内に位置する電子部品１０が下ストランド６３に接触するまでドラム６２を上方に移動させるように作動する。この構成では、頂溝Ｈは、配置ゾーン５６内で下ストリップ３２と実質的に整合される。

次に、頂溝Ｈの電子部品１０を保持する磁気手段が除勢され、該電子部品１０を解放する。次に図７に示すように、電子部品６０と接触するノッチ付ベルト６０を移動させると、前記頂部の電子部品１０が、ゾーン５６内のストリップ３２の移動速度と実質的に同じ速度で搬送され、これにより、電子部品１０はストリップ３２の上面４２上に堆積される。このとき、図７のドラムの半径方向断面では頂溝Ｈが、今や空になっていることに留意されたい。

次の段階では、トレー２０がＹ方向に直線移動され、電子部品１０が充填されたセル２２をドラム６２の底溝Ｂに対面させる。

次の段階では、ドラム６２の支持体６４の垂直移動手段を作動させて、ドラムを下降させる。次に、ドラム６２を回転させる手段を作動させて、ドラムを、隣接する２つの溝６８を分離する角度に等しい角度だけドラム６２を回転させる。サイクルタイムを短縮する目的で、前記下降運動および回転運動を同時に行うこともできる。図８のドラムの半径方向断面図に示すように、ドラムの頂溝Ｈは、今や電子部品が充填されている。一方、ドラムが回転されているため、底溝Ｂは、今や空になっている。

次に図９に示すように、ドラム６２の底溝Ｂがトレー２０の充填されたセルに近接するまで、ドラム６２を下降させる。磁気の作用により、電子部品１０が、トレー２０のセルからドラム６２の底溝Ｂ内に搬送される。かくして、図９のドラムの半径方向断面図に示すように、底溝Ｂには電子部品１０が充填される。

次に、ドラム６２は、図６に示す位置を占めるまで、再び垂直上方に直線移動される。
次に、配置ゾーン５６においてストリップ３２の上面４２の上に電子部品１０を規則的間隔で配置できるように、上記段階が反復される。

図４に示すように、電子部品を第２ストリップ３４で被覆する段階が、第２ゾーン５０において２つのローラ５４、５２により適用される。
両ストリップ３２、３４を横方向に切断する次の段階が、ストリップ３２の上面４２の上の電子部品の２つの連続配置を分離する間隔と実質的に等しい間隔で行われる。
したがって、上記本発明の方法およびプラントは、ゴム被覆型電子部品を備えた部材を簡単な方法で製造することを可能にする。

１０ 電子部品
２０ トレー
２２ セル
３２ 下ストリップ
３４ 上ストリップ
３６ 配置手段
３８ 供給手段
５０ 第２ゾーン
５２、５４ 終端駆動ローラ
６２ ドラム
６８ 溝

Claims (12)

1. 少なくとも１つのゴム被覆型電子部品（１０）を備えた少なくとも１つの部材を製造する方法において、部品（１０）がゴムの第１ストリップ（３２）に接触して配置されかつゴムの第２ストリップ（３４）により覆われて部品（１０）が被覆され、両ストリップ（３２、３４）は、これらの両ストリップが分離される第１ゾーン（４８）から、両ストリップのそれぞれの面（４２、４４）が互いに接触される第２ゾーン（５０）まで実質的に同じ速度で走行することを特徴とする製造方法。
2. 前記部品（１０）が被覆された後に、両ストリップ（３２、３４）が同時に横方向に切断されることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
3. 前記第１ゾーン（４８）内に位置する所定の配置ゾーン（５６）において、少なくとも１つの部品（１０）が、一方のストリップ（３２、３４）の前記面（４２、４４）上に置かれることを特徴とする請求項１または２記載の製造方法。
4. 前記部品（１０）は、ストリップ（３２）の走行速度と実質的に同じ走行速度でかつストリップ（３２）の走行方向と平行に置かれることを特徴とする請求項１-３のいずれか１項記載の製造方法。
5. 少なくとも１つのゴム被覆型電子部品（１０）を備えた少なくとも１つの部材を製造するプラント（２８）において、
   ゴムの２つのストリップ（３２、３４）を走行させる手段（３０）を有し、該走行手段（３０）は、両ストリップ（３２、３４）を、これらが分離される第１ゾーン（４８）から、両ストリップ（３２、３４）のそれぞれの面（４２、４４）が互いに接触される第２ゾーン（５０）まで走行させるように構成されており、
   第１ゾーン（４８）内に位置する所定の配置ゾーン（５６）において、部品（１０）を、一方のゴムストリップ（３２）の前記面（４２）上に置く配置手段（３６、５８、６０）を更に有することを特徴とするプラント。
6. 前記配置手段（３６、５８、６０）に部品（１０）を供給する供給手段（３８）を有することを特徴とする請求項５記載のプラント。
7. 前記配置手段（３６、５８、６０）は、部品（１０）を供給手段（３８）から配置ゾーン（５６）に搬送するように構成されていることを特徴とする請求項５または６記載のプラント。
8. 前記供給手段（３８）は、配置手段（３６、５８、６０）と部品（１０）を貯蔵する手段（１８、２０）との間に配置されたドラム（６２）を有していることを特徴とする請求項６または７記載のプラント。
9. 前記供給手段（３８）は、配置手段（３６、５８、６０）と貯蔵手段（１８、２０）との間でドラム（６２）を直線移動させる手段を有していることを特徴とする請求項５-８のいずれか１項記載のプラント。
10. 前記ドラム（６２）は、該ドラムの外面上に部品（１０）を保持する磁気手段（７０）を有していることを特徴とする請求項８または９記載のプラント。
11. 前記ドラム（６２）は部品（１０）を収容する複数の軸線方向ハウジング（６８）を有し、該ハウジング（６８）はドラム（６２）の外面に配置されていることを特徴とする請求項８-１０のいずれか１項記載のプラント。
12. 前記軸線方向ハウジング（６８）は、ドラム（６２）の１つの面に延びている、ドラムの表面の溝（６８）からなることを特徴とする請求項５-１１のいずれか１項記載のプラント。

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