JP2016095777A - 無線識別タグ - Google Patents

Abstract

【課題】共振点周波数を制御することが容易であり、また通信距離が長く、しかも組立が容易な無線識別タグを提供すること。
【解決手段】無線識別タグ２は、磁性体コア１０と、磁性体コア１０の径方向外側に配置される第１アンテナコイル８０Ａと、磁性体コア１０の径方向外側に配置され、第１アンテナコイル８０Ａに対して軸方向に所定距離で配置される第２アンテナコイル８０Ｂと、を有する。第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとは、連続する単一のワイヤで構成してある。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえばコンクリート構造体に埋め込まれて使用することができる無線識別タグに関する。

たとえば生コンクリートや熱可塑性樹脂などのように、製造工程で液体状、粘性体状あるいは半固体状の性状をもつ硬化後の製品について、製品毎の品質管理を行いたい要請がある。そのような要請に応えるために、予め各種のデータを書き込んだ無線識別タグとしてのＩＣタグを硬化前の製品に投入して製品内部に封入することがある。そして、硬化した製品内のＩＣタグと無線通信手段によりデータの読出し、あるいは新たなデータの書込みを行い、製品毎の品質管理を行う。

このような用途に用いられるＩＣタグとして、たとえば下記の特許文献１に示すＩＣタグが知られている。このＩＣタグでは、フェライトコアを用いることで、通信距離が伸びることが期待されている。

しかしながら、従来のＩＣタグでは、フェライトコアの外周面に形成する複数のアンテナコイルを別々のワイヤで巻回して構成してあるために、その巻回作業が煩雑であると言う課題を有している。

特開２０１１−２５３３６２号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、共振点周波数を制御することが容易であり、また通信距離が長く、しかも組立が容易な無線識別タグを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る無線識別タグは、
磁性体コアと、
前記磁性体コアの径方向外側に配置される第１アンテナコイルと、
前記磁性体コアの径方向外側に配置され、前記第１アンテナコイルに対して軸方向に所定距離で配置される第２アンテナコイルと、を有し、
前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとが、連続する単一のワイヤで構成してあることを特徴とする。

本発明では、第１アンテナコイル以外に、増幅用コイルとして用いられる第２アンテナコイルを配置することで、無線通信距離をさらに伸ばすことが可能になる。無線通信距離を伸ばせれば、硬化したコンクリートの内部深くに無線識別タグが埋め込まれていたとしても、無線通信装置により、そのタグとのデータの送受信を行うことができる。また、本発明では、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとの軸方向距離を一定に保つことで、共振点周波数の調整が可能になる。さらに、本発明では、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとを、単一の連続したワイヤにより形成するため、その巻回作業が容易になり、無線識別タグの組立が容易になる。

好ましくは、前記ワイヤの第１端を固定するための第１端固定部と、前記ワイヤの第２端を固定するための第２端固定部とが、前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとの間に配置される。第１端固定部および第２端固定部は、ワイヤを巻回する際の巻始め絡げ部または巻き終わり絡げ部として用いることができ、ワイヤの巻回作業が容易になる。

好ましくは、前記ワイヤの第２端と、前記第２アンテナコイルの端部とが前記ワイヤの第２端リード部により連続してあり、
前記第２アンテナコイルの端部と、前記第１アンテナコイルの端部とが前記ワイヤの中間リード部により連続してあり、
前記第１アンテナコイルの端部と前記ワイヤの第１端とが前記ワイヤの第１端リード部により連続してある。

このように構成することで、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとを、連続する単一のワイヤにより形成することが容易になる。

好ましくは、前記第１アンテナコイルと共に共振回路の一部を構成する電子部品が内蔵してある回路基板が、前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとの間に配置してある。このように構成することで、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとを、連続する単一のワイヤにより形成することが容易になる。

好ましくは、前記第１アンテナコイルと共に共振回路の一部を構成する電子部品が内蔵してある回路基板が、前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとの間に配置してあり、
前記回路基板の表面には、当該回路基板内の電子部品に接続される複数の端子が形成してあり、
前記端子は、それぞれ前記第１端リード部、第２端リード部および中間リード部に電気的に接続してある。

このように構成することで、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとを、連続する単一のワイヤにより形成することが容易になる。

好ましくは、前記第１端リード部と前記中間リード部との間に、共振用コンデンサが接続される。このように構成することで、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとを、連続する単一のワイヤにより形成することが容易になる。

好ましくは、前記第１アンテナコイルおよび前記第２アンテナコイルを構成する前記ワイヤの巻始め部分または巻き終わり部分を、それぞれの前記端子に案内する複数の案内部が、前記磁性体コアの外周面に形成してある。このような構成とすることで、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとを結ぶワイヤの一部を、回路基板の端子と接続しやすくなる。また、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとを一本のワイヤを用いて連続して形成することが容易になる。

好ましくは、前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとを軸方向に沿って相互に一定距離となるように固定するための距離保持手段が具備してある。第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとの軸方向距離を一定に保つことで、共振点周波数を制御することができる。

好ましくは、前記距離保持手段が、前記第１アンテナコイルが巻回される第１アンテナ溝と、前記第１アンテナ溝から軸方向に一定距離で形成されて前記第２アンテナコイルが巻回される第２アンテナ溝とで構成してある。それぞれの溝にワイヤを巻き付けるのみで、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとの軸方向距離を一定に調整することができる。

好ましくは、前記磁性体コアの少なくとも一部は、外装樹脂で覆われている。外装樹脂を設けることで、磁性体コアを有効に保護することができると共に、比重の調整が可能となる。外装樹脂の比重などを適切に選択することで、無線識別タグのトータル比重を調節することが容易になる。磁性体コアは、外装樹脂に比較して比重が高く、その磁性体コアを有する無線識別タグは、たとえば流動状態にあるコンクリートの内部で沈みやすい。そのため、コンクリートの内部で複数の無線識別タグを分散させることが重要であり、タグの比重をコンクリートの比重に近づけることが重要である。外装樹脂の体積を相対的に増やすことで、タグの比重をコンクリートの比重に近づけ易くなる。

好ましくは、前記磁性体コアは、中空筒状に形成してある。このような構成とすることで、磁性体コアの内部を、外装樹脂で埋めることができる。その結果、外装樹脂の比重などを適切に選択することで、無線識別タグのトータル比重を調節することがさらに容易になる。

図１は本発明の一実施形態に係る無線識別タグの斜視図である。 図２は図１に示す無線識別タグの平面図である。 図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。 図４は図３に示す無線識別タグの左側面図である。 図５は図３に示すV−V線に沿う断面図である。 図６は図１〜図５に示す無線識別タグおよびリーダライタの回路図である。

第１実施形態
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１に示す本発明の一実施形態に係る無線識別タグ２は、磁性体コア１０を有する。磁性体コア１０は、図３および図５に示すように、軸孔１２を有する中空筒形状を有している。本実施形態では、磁性体コア１０は、円筒形状であるが、円筒に限らず、多角筒、楕円筒などのその他の形状でも良い。また、用途によっては、磁性体コア１０は、軸孔１２を有さない柱形状であっても良い。

磁性体コア１０の材質は、磁性体であれば特に限定されず、たとえばフェライト、金属磁性体、鉄系磁性体、ケイ素鋼磁性体、パーマロイなどのＦｅ−Ｎｉ合金系磁性体、センダストなどのＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金系磁性体、パーメンジュールなどのＦｅ−Ｃｏ合金系磁性体、アモルファス磁性体、ナノ結晶磁性体などが例示される。

磁性体コア１０の径方向外側には、ボビン２０が配置される。図４に示すように、ボビン本体２０は、磁性体コア１０の外形形状に合わせた内周面２１を有する。ボビン２０の内周面２１には、磁性体コア１０が軸方向（Ｚ軸方向）に沿って位置決めして固定されるように、内方凸部２２が周方向に沿って断続的に形成してある。内方凸部２１は、図３および図５に示すように、軸方向に沿って連続的に形成してあっても良いが、断続的に形成しても良い。

ボビン２０は、非磁性材料で、しかも磁性体コア１０に比較して比重が軽い材料で構成されることが好ましい。ボビン２０を構成する具体的な材料としては、特に限定されないが、たとえばポリプロピレン（ＰＰ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ樹脂）などの合成樹脂が例示される。ボビン２０は、たとえば射出成形などにより成形することができる。

ボビン２０の外周面には、図３および図５に示すように、軸方向であるＸ軸方向に沿って所定間隔Ｌ１で、第１アンテナ溝３２と第２アンテナ溝３４とが形成してある。これらの溝３２および３４は、周方向に連続して形成してあり、それぞれの溝３２および３４にワイヤ８０が巻回されて、それぞれ第１アンテナコイル８０Ａおよび第２アンテナコイル８０Ｂが形成してある。第１アンテナコイル８０Ａは、主としてデータの送受信を行う機能がメインとなり、第２アンテナコイル８０Ｂは、第１アンテナコイル８０Ａの機能を増幅させる機能を有する。

図３に示すように、Ｘ軸方向に沿って第１アンテナ溝３２と第２アンテナ溝３４との間で、Ｚ軸方向の上部に位置するボビン２０の外周面には、基板取付溝３６が形成してある。基板取付溝３６には、回路基板６０が固定可能になっている。回路基板６０の固定は、たとえば接着剤により行う。

回路基板６０には、図６に示すように、コンデンサ６５，６６およびＩＣチップ６７や、図示省略してあるメモリおよびその他の電子回路が組み込まれている。回路基板６０の外表面には、図１および図に示すように、４つの端子６１〜６４が形成してあるが、それ以上に端子が形成してあっても良いし、３つ以下の端子が形成してあっても良い。本実施形態では、端子６１〜６４は、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面において、マトリックス状に形成してある。

なお、図面において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、相互に垂直であり、Ｘ軸が、磁性体コア１０の軸方向に一致し、Ｚ軸が、回路基板６０の平面に対して略垂直となる。

本実施形態では、図３に示すように、基板取付溝３６の内部に回路基板６０が収容され、端子６１〜６４の上に形成してあるスポット半田あるいはレーザ溶接部により、端子６１〜６４とワイヤ８０が図２に示す位置で電気的に接続してある。本実施形態では、端子６１〜６４の上に位置するリード線として用いられるワイヤ８０は、第１アンテナコイル８０Ａおよび第２アンテナコイル８０Ｂを構成するワイヤ８０を兼ねており、全てを連続した一本のワイヤ８０で構成してある。ワイヤ８０としては、特に限定されず、たとえば絶縁被覆の導電ワイヤなどで構成してある。

このように全てを連続した一本のワイヤ８０で構成するために、図２に示すように、Ｘ軸方向に沿って第１アンテナ溝３２と第２アンテナ溝３４との間であって、Ｙ軸方向の両側に位置するボビン２０の外周面には、それぞれ第１端固定凸部４０ａと第２端固定凸部４０ｂとが形成してある。第１端固定凸部４０ａには、ワイヤ８０の第１端が絡げて固定してあり、第２端固定凸部４０ｂには、ワイヤ８０の第２端が絡げて固定してある。

第２端固定凸部４０ｂと基板取付溝３６との間に位置するボビン２０の外周面には、案内凸部４２が形成してある。案内凸部４２は、ワイヤ８０の巻始め端が絡げてある第２端固定凸部４０ｂから回路基板６０の端子６４へ向かうワイヤ部分（第２端リード部８０ｂ１）を案内するための凸部である。

端子６４と第２アンテナ溝３４との間に位置するボビン２０の外周には、端子６４から第２アンテナ溝３４へと向かうワイヤ部分を案内する案内凸部４４が形成してある。案内凸部４４が形成してあることで、その部分が第２アンテナコイル８０Ｂの巻始め位置を規定し、第２アンテナ溝３４にワイヤ８０を自動で巻回する作業が容易になる。第２アンテナ溝３４にワイヤ８０を巻回して第２アンテナコイル８０Ｂを形成した後のワイヤ８０は、案内凸部４６に一回り巻き付けられて、方向転換させられて回路基板６０の方向に戻される。

案内凸部４６は、第２アンテナ溝３４よりもボビン２０の軸方向第２端２０ｂに近いボビン２０の外周面に形成してあり、第２アンテナコイル８０Ｂの巻き終わり位置を規定する。案内凸部４６から戻されたワイヤ８０の一部（中間リード部８０ｃ）は、案内凸部４４に当接することで、回路基板６０の端子６３の上に案内され、そこで端子６３と接続される。

端子６３の上に位置するワイヤ８０の一部（中間リード部）は、端子６１の上を通り、案内凸部４８により案内されて、第１アンテナ溝３２に巻き付けられて第１アンテナコイル８０Ａが形成される。なお、案内凸部４８は、基板取付溝３６と第１アンテナ溝３２との間に位置するボビンの外周面に形成してあり、第１アンテナコイル８０Ａの巻始め位置を規定する。

案内凸部４８が形成してあることで、第１アンテナ溝３２にワイヤ８０を自動で巻回する作業が容易になる。第１アンテナ溝３２にワイヤ８０を巻回して第１アンテナコイル８０Ａを形成した後のワイヤ８０は、案内凸部５０に一回り巻き付けられて、方向転換させられて回路基板６０の方向に戻される。

案内凸部５０は、第１アンテナ溝３２よりもボビン２０の軸方向第１端２０ａに近いボビン２０の外周面に形成してあり、第１アンテナコイル８０ａの巻き終わり位置を規定する。案内凸部５０から戻されたワイヤ８０の一部（第１端リード部）は、案内凸部５２により、回路基板６０の端子６２の上に案内され、そこで端子６２と接続される。

端子６２の上に位置するワイヤ８０の第１端リード部は、案内凸部５４により案内されて第１端固定凸部４０ａに向けられ、ワイヤ８０の第１端８０ａは、第１端固定凸部４０ａに絡げられて固定される。案内凸部５４は、基板取付溝３６と第１端固定凸部４０ａとの間に位置するボビン２０の外周面に形成してある。

本実施形態では、一対の案内凸部４６および５０が、それぞれ溝３２および３４よりもボビン２０の軸端に近いボビンの外周面に形成してあり、ワイヤ８０の方向転換を図る機能を有する。また、第１アンテナ溝３２と第２アンテナ溝３４との間で、板取付溝３６の周囲に位置するボビン２０の外周面に形成してある案内凸部４４，４８，５２は、第１アンテナコイル８０Ａおよび第２アンテナコイル８０Ｂからのワイヤ８０を、回路基板６０の端子６１〜６４に案内する機能を有する。

なお、本実施形態では、ワイヤ８０の第２端８０ｂが巻始め端部となり、第１端８０ａが巻き終わり端となるが、その逆でも良い。逆の場合には、ワイヤ８０は、第１端固定凸部４０ａから案内凸部５４、端子６２、案内凸部５２を通り、凸部５２を巻始め位置として第１アンテナ溝３２に巻回され、その後に、案内凸部５０を巻き終わり位置として、そこから案内凸部４８に戻され、端子６１および６３へと案内される。その後に、ワイヤ８０は、案内凸部４４を巻始め位置として第２アンテナ溝３４に巻回され、案内凸部４６を巻き終わり位置として、案内凸部４６から案内凸部４４へと案内され、そこから端子６４を通り、案内凸部４２により、第２端固定部４０ｂへと戻される。

図３および図５に示すように、本実施形態では、磁性体コア１０は、ボビン１０の軸孔１２に挿入されてボビン１０に対してＸ軸方向に沿って位置決めして固定される。ボビン２０に対する磁性体コア１０のＸ軸方向位置を調節することのみで、本実施形態では、共振周波数を、たとえば１３．６５ＭＨｚ±０．１ＭＨｚに制御することが可能になる。また、通信距離も１８ｃｍ以上、好ましくは２０ｃｍ以上、さらに好ましくは２３ｃｍ以上と、大幅に通信距離を伸ばすことが可能になる。

また本実施形態では、磁性体コア１０の軸方向第１端１０ａが、ボビン２０の軸方向第１端２０ａよりも飛び出している。このような構成であると、治具などを用いてボビン２０に対しての磁性体コア１０のＸ軸方向移動動作を行い易くなり、位置決め作業が容易になる。なお、磁性体コア１０の軸方向第１端１０ａが、ボビン２０の軸方向第１端２０ａよりも飛び出し過ぎると、共振周波数が低めにずれる傾向にある。

本実施形態では、ボビン２０の軸方向第２端２０ｂには、一対の突出片２４がＸ軸方向に突出して形成してある。突出片２４は、周方向に沿って断続的に形成してあり、磁性体コア１０の外径よりも大きな内径を有する。磁性体コア１０の軸方向第２端１０ｂは、ボビン２０の軸方向第２端２０ｂよりも突出しており、突出片２４で外周部の一部が覆われるようになっている。なお、磁性体コア１０の軸方向第２端１０ｂが、ボビン２０の軸方向第２端２０ｂよりも飛び出し過ぎると、共振周波数が高めにずれる傾向にある。

本実施形態では、突出片２４があることと、内方凸部２２があることにより、治具などを用いて、ボビン２０に対する磁性体コア１０のＸ軸方向位置を調節する自動作業が可能になる。

ボビン２０に対する磁性体コア１０のＸ軸方向位置を調節した後では、図２に示すボビン２０の外周面に形成してある固定用孔３０から接着剤などを流し込めば、接着剤が、ボビン２０の内周面２１と磁性体コア１０の外周面との間に入り込み、磁性体コア１０をボビンに対して容易に固定することができる。固定用孔３０は、図２に示すように、第１アンテナ溝３２と第２アンテナ溝３４との間に位置するボビン２０の外周面に複数箇所で設けてあり、ボビン２０の内外を貫通している。

図２では、ボビン２０の外周面で、回路基板６０および案内凸部４２，４４，４８，５２を避けた位置で、２箇所で形成してあるが、そのＺ軸方向の反対位置に位置するボビン２０の外周面にも設けても良い。

図２および図３に示すように、本実施形態では、磁性体コア１０がＸ軸方向に位置決めされてコイル８０Ａおよび８０Ｂが巻回してあるボビンの周囲を囲むように、外装樹脂９０で被覆してある。外装樹脂９０は、たとえば金型内に磁性体コア１０付きボビン２０を入れて樹脂を射出成形することにより形成される。

外装樹脂９０を構成する樹脂としては、タグ２を保護すべく、強度に優れ、化学的安定性を有する合成樹脂が選択される。特にタグ２が投入される混練物質が強アルカリ性のセメントである場合には、耐アルカリ性で強度にもポリプロピレン樹脂、または、ポリアミド樹脂が用いられる。また、これらの樹脂をガラスファイバーや無機質フィラーなどの強化材で強化することもある。

さらに、タグ２を混練物質中で分散させるべく好適な比重に調節するべく、比重調整用のガラス質材が外装樹脂９０を構成する樹脂に添加、混練されることもある。たとえば、セメント製品（コンクリートなど）に混練されるタグ２に好適な比重は１．３〜２．３程度である。図１および図２に示すように、外装樹脂９０のＸ軸方向両端の外周面には、セメント製品との接合強度が向上するように、溝部を形成しても良い。

金型内でのボビン２０の位置決めのために、突出片２４のＸ軸方向端部には、磁性体コア１０の軸方向第２端１０ｂよりも軸方向に飛び出ている軸方向位置決め凸部２６が形成してある。これらの凸部２６は、周方向に沿って断続的に形成してある。また、ボビン１０および突出片２４の外周面には、径方向位置決め凸部２８が形成してある。図自称略してある金型の内部にボビン２０を入れて、外装樹脂９０を金型内で一体形成する際に、軸方向位置決め凸部２６および径方向位置決め凸部２８が形成してあることで、金型内でのボビン２０の位置決めが容易になる。なお、金型には、ボビン２０の軸方向第１端２０ａの側から外装樹脂９０を構成する樹脂が射出される。

本実施形態では、磁性体コア１０は、軸孔１２を持つ中空筒状に形成してあることから、磁性体コア１０の軸孔１２の内部をも、外装樹脂９０で埋めることができる。その結果、外装樹脂９０の比重などを適切に選択することで、無線識別タグ２のトータル比重を調節することが容易になる。磁性体コア１０は、外装樹脂９０に比較して比重が高く、その磁性体コア１０を有する無線識別タグ２は、たとえば流動状態にあるコンクリートの内部で沈みやすい。そのため、コンクリートの内部で複数の無線識別タグ２を分散させることが重要であり、タグ２の比重をコンクリートの比重に近づけることで、流動状態にあるコンクリートの内部でタグ２を均一に分散させることが容易になる。

図６に示すように、第１アンテナコイル８０Ａは、端子６１および６２を通して、回路基板６０内に内蔵してあるコンデンサ６５と接続されて共振回路を形成している。また、第２アンテナコイル８０Ｂは、回路基板６０内に内蔵してあるコンデンサ６６と接続されて共振回路を形成している。コンデンサ６５は、ＩＣチップ６７に並列に接続してある。端子６１と端子６３は、図２に示すように、単一のワイヤ８０の一部により接続される。

図１〜図６に示す本発明の一実施形態に係る無線識別タグ２は、たとえば生コンクリートや熱可塑性樹脂などのように、製造工程で液体状、粘性体状あるいは半固体状の性状をもつ硬化後の製品について、製品毎の品質管理を行うために用いられる。この無線識別タグ２には、たとえば生コンクリートに関するデータが記憶されて生コンクリートの内部に分散される。生コンクリートに関するデータとしては、たとえば材料、配合比、出荷および納品データなどが例示される。無線識別タグ２に記憶されたデータは、たとえばデータセンタに記憶される。

コンクリートが所定形状に硬化された後には、硬化されたコンクリートの表面から、図６に示すリーダライタ１００を用いて、コンクリート中に埋め込まれた無線識別タグ２と非接触式の無線通信を行い、タグ２に記憶してあるデータを読み取り、データセンタ内に記憶してあるデータとの照合を行う。このようにして製品毎の品質管理（トレーサビリティ含む）を行うことができる。

本実施形態では、磁性体コア１０の外周面に直接に第１アンテナコイル８０Ａおよび８０Ｂを形成するのではなく、ボビン２０の外周面に第１アンテナコイル８０ａおよび第２アンテナコイル８０Ｂが形成され、ボビン２０に対して磁性体コア１０を軸方向に沿って位置決めして固定してある。

そのため、本実施形態では、ボビン２０の外周面に第１アンテナコイル８０Ａおよび第２アンテナコイル８０Ｂを軸方向に位置決めして固定することが容易であり、さらに、ボビン２０に対して磁性体コア１０を軸方向に移動させることで、共振点周波数を容易に制御することができる。

本実施形態では、共振点周波数を正確に制御することができることと、磁性体コア１０を用いることとにより、従来よりも大幅に無線通信距離を伸ばすことができる。具体的には、本実施形態では、共振周波数を、たとえば１３．６５ＭＨｚ±０．１ＭＨｚに制御することが可能になる。また、通信距離も１８ｃｍ以上、好ましくは２０ｃｍ以上、さらに好ましくは２３ｃｍ以上と、大幅に通信距離を伸ばすことが可能になる。

さらに本実施形態では、図３および図４に示すように、ボビン２０の内周面２１には、磁性体コア１０を位置決めして固定する前の段階で、磁性体コア１０を軸方向に移動自在に仮固定するための内方凸部２２が形成してある。このような内方凸部２２をボビン２０の内周面２１に形成することで、ボビン２０に対して磁性体コア１０の軸方向位置を調整した後で、磁性体コア１０を位置決めして固定する前に、磁性体コア１０が位置ズレすることを有効に防止することができる。その結果、共振点周波数がずれることを抑制することができる。

また、治具などを用いて、ボビン２０に対して磁性体コア１０を軸方向に移動させて共振周波数を調整する際に、内方凸部２２があるために、ボビン２０と磁性体コア１０との摩擦力を低減することができる。さらに、内方凸部２２があるために、ボビン２０と磁性体コア１０との間に隙間が形成され、その間に空気層を形成することが可能であり、無線識別タグ２のトータル比重を軽くすることも可能である。

また、内方凸部２２は、ボビン２０の内周面２１で周方向に沿って断続的に形成してあり、軸方向に沿って連続的または断続的に直線状に形成してあるため、ボビン２０と磁性体コア１０との摩擦力をさらに低減することができる。

さらに本実施形態では、第１アンテナコイル８０Ａを構成するワイヤ８０の第１端８０ａを固定するための第１端固定凸部４０ａが、ボビン２０の外周面に形成してある。第１端固定凸部４０ａは、ワイヤ８０をボビン２０の外周面に巻回する際の巻始め絡げ部または巻き終わり絡げ部として用いることができ、ワイヤの巻回作業が容易になる。

本実施形態では、ボビンの外周面には、第１アンテナコイル８０Ａのみでなく、第２アンテナコイル８０Ｂが巻回してある。増幅用コイルとして用いられる第２アンテナコイルを形成することで、無線通信距離をさらに伸ばすことが可能になる。無線通信距離を伸ばせれば、硬化したコンクリートの内部深くに無線識別タグ２が埋め込まれていたとしても、リーダライタ１００などの無線通信装置により、そのタグ２とのデータの送受信を行うことができる。

本実施形態では、第２アンテナコイル８０Ｂを構成するワイヤ８０の第２端８０ｂを固定するための第２端固定凸部４０ｂが、ボビン２０の外周面に形成してある。第２端固定凸部４０ｂは、ワイヤ８０をボビン２０の外周面に巻回する際の巻始め絡げ部または巻き終わり絡げ部として用いることができ、ワイヤ８０の巻回作業が容易になる。

本実施形態では、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとをボビン２０の外周面にＸ軸方向に沿って相互に一定距離となるように固定するための距離保持手段として、第１アンテナ溝３２と第２アンテナ溝３４とが形成してある。第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０ＢとのＸ軸方向距離を一定に保った状態で、ボビンに対して磁性体コアを軸方向に移動することで、共振点周波数の調整が可能になる。また、第１アンテナ溝３２と、第２アンテナ溝３４とのそれぞれの溝にワイヤ８０を巻き付けるのみで、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとの軸方向距離を一定に調整することができる。

本実施形態では、ボビン２０に対して磁性体コア１０を軸方向に沿って位置決めして固定するための固定用孔３０は、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとの間に位置するボビン２０の外周面に形成してあることから、ボビン２０に対して磁性体コア１０の固定が容易になる。

さらに本実施形態では、第１アンテナコイル８０Ａと共に共振回路の一部を構成する電子部品が内蔵してある回路基板６０を取り付けるための基板取付溝３６が、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとの間に位置するボビン２０の外周面に形成してある。このような構成とすることで、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとを結ぶワイヤ８０の一部を、回路基板６０の端子６１〜６４と接続しやすくなる。また、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとを一本のワイヤ８０を用いて連続して形成することが容易になる。そのため、無線識別タグ２の組立が著しく容易になる。

本実施形態では、回路基板６０の表面には、当該回路基板６０内の電子部品に接続される複数の端子６１〜６４が形成してあり、第１アンテナコイル８０Ａおよび第２アンテナコイル８０Ｂを構成するワイヤ８０の巻始め部分または巻き終わり部分を、それぞれの端子６１〜６４に案内する複数の案内凸部４２〜５２が、ボビン２０の外周面に形成してある。このような構成とすることで、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとを結ぶワイヤ８０の一部を、回路基板６０の端子６１〜６４と接続しやすくなる。また、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとを一本のワイヤ８０を用いて連続して形成することが容易になる。

第２実施形態
たとえば上述した実施形態では、磁性体コア１０が軸方向に沿って位置決めして固定されるボビン２０の外周面に、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとを連続する単一のワイヤ８０で形成してある。しかしながら、本発明では、ボビンを用いることなく、磁性体コア１０の外周面に直接に、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとを連続する単一のワイヤ８０で形成してもよい。

たとえば第１アンテナコイル溝３２と第２アンテナコイル溝３４とは、ボビンに形成することなく、磁性体コア１０の外周面に直接に形成しても良い。また、ワイヤ８０の第１端リード部８０ａ１、第２端リード部８０ｂ１および中間リード部８０ｃを、それぞれの端子６１〜６４に案内する複数の案内部凸部４２〜５４は、ボビン２０の外周面に形成することなく、磁性体コア１０の外周面に直接に形成しても良い。

さらに、 第１端固定凸部４０ａおよび第２端固定凸部４０ｂも同様に、磁性体コア１０の外周面に直接に形成しても良い。さらに、基板取付溝３６も、ボビン２０に形成することなく、磁性体コア１０の外周面に直接に形成しても良い。さらにまた、ボビン２０に形成してあるその他の部材も、全て、磁性体コア１０に形成しても良い。

ボビン２０を用いない第２実施形態の場合には、ボビン２０を用いることによる独自の作用効果を奏さない以外は、以下にも示すように、前述した第１実施形態と共通する作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、第１アンテナコイル８０Ａ以外に、増幅用コイルとして用いられる第２アンテナコイル８０Ｂを配置することで、無線通信距離を伸ばすことが可能になる。無線通信距離を伸ばせれば、硬化したコンクリートの内部深くに無線識別タグが埋め込まれていたとしても、無線通信装置により、そのタグ２とのデータの送受信を行うことができる。

また、本実施形態では、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとの軸方向距離を一定に保つことで、共振点周波数の調整が可能になる。さらに、本実施形態では、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとを、単一の連続したワイヤ８０により形成するため、その巻回作業が容易になり、無線識別タグの組立が容易になる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、上述した実施形態では、第１アンテナコイル溝３２と共に、第２アンテナコイル溝３４を形成してあるが、これらの溝３２，３４の代わりに凸部を形成しても良い。すなわち、第１アンテナコイル８０Ａと第２アンテナコイル８０Ｂとをボビン２０の外周面に軸方向に沿って相互に一定距離となるように固定するための距離保持手段を、一対の凸部、または凸部と溝との組み合わせで構成しても良い。

さらに上述した実施形態では、回路基板６０を取り付けるための基板取付溝３６が形成してあるが、基板取付部としては、溝３６に限らず、周方向に断続的な凸部間で囲まれた平面であっても良い。

また、上述した実施形態において、案内凸部４２〜５４の代わりに、案内部として、案内溝を形成しても良い。

２… 無線識別タグ
１０… 磁性体コア
１０ａ… 軸方向第１端
１０ｂ… 軸方向第２端
１２… 軸孔
２０… ボビン
２０ａ… 軸方向第１端
２０ｂ… 軸方向第２端
２２… 内方凸部
２４… 突出片
２６… 軸方向位置決め凸部
２８… 径方向位置決め凸部
３０… 固定用孔
３２… 第１アンテナ溝
３４… 第２アンテナ溝
３６… 基板取付溝
４０ａ… 第１端固定凸部
４０ｂ… 第２端固定凸部
４２〜５４… 案内凸部
６０… 回路基板
６１〜６４… 端子
６５，６６… コンデンサ
６７… ＩＣ
８０… ワイヤ
８０Ａ… 第１アンテナコイル
８０Ｂ… 第２アンテナコイル
８０ａ… 第１端
８０ａ１… 第１端リード部
８０ｂ… 第２端
８０ｂ１… 第２端リード部
８０ｃ… 中間リード部
９０… 外装樹脂
１００… リーダライタ

Claims (11)

1. 磁性体コアと、
   前記磁性体コアの径方向外側に配置される第１アンテナコイルと、
   前記磁性体コアの径方向外側に配置され、前記第１アンテナコイルに対して軸方向に所定距離で配置される第２アンテナコイルと、を有し、
   前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとが、連続する単一のワイヤで構成してあることを特徴とする無線識別タグ。
2. 前記ワイヤの第１端を固定するための第１端固定部と、前記ワイヤの第２端を固定するための第２端固定部とが、前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとの間に配置される請求項１に記載の無線識別タグ。
3. 前記ワイヤの第２端と、前記第２アンテナコイルの端部とが前記ワイヤの第２端リード部により連続してあり、
   前記第２アンテナコイルの端部と、前記第１アンテナコイルの端部とが前記ワイヤの中間リード部により連続してあり、
   前記第１アンテナコイルの端部と前記ワイヤの第１端とが前記ワイヤの第１端リード部により連続してある請求項２に記載の無線識別タグ。
4. 前記第１アンテナコイルと共に共振回路の一部を構成する電子部品が内蔵してある回路基板が、前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとの間に配置してある請求項１〜３のいずれかに記載の無線識別タグ。
5. 前記第１アンテナコイルと共に共振回路の一部を構成する電子部品が内蔵してある回路基板が、前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとの間に配置してあり、
   前記回路基板の表面には、当該回路基板内の電子部品に接続される複数の端子が形成してあり、
   前記端子は、それぞれ前記第１端リード部、第２端リード部および中間リード部に電気的に接続してある請求項３に記載の無線識別タグ。
6. 前記第１端リード部と前記中間リード部との間に、共振用コンデンサが接続される請求項３または５に記載の無線識別タグ。
7. 前記第１アンテナコイルおよび前記第２アンテナコイルを構成する前記ワイヤの巻始め部分または巻き終わり部分を、それぞれの前記端子に案内する複数の案内部が、前記磁性体コアの外周面に形成してある請求項５または６に記載の無線識別タグ。
8. 前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとを軸方向に沿って相互に一定距離となるように固定するための距離保持手段が具備してある請求項１〜７のいずれかに記載の無線識別タグ。
9. 前記距離保持手段が、前記第１アンテナコイルが巻回される第１アンテナ溝と、前記第１アンテナ溝から軸方向に一定距離で形成されて前記第２アンテナコイルが巻回される第２アンテナ溝とで構成してある請求項８に記載の無線識別タグ。
10. 前記磁性体コアの少なくとも一部は、外装樹脂で覆われている請求項１〜９のいずれかに記載の無線識別タグ。
11. 前記磁性体コアは、中空筒状に形成してある請求項１〜１０のいずれかに記載の無線識別タグ。

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