KR20050030221A - 타이어 내의 전자 부품 조립체 - Google Patents

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KR20050030221A
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켈리찰스이.
오브리엔조지필립스
팔슨에드윈두안
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소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린
미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
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Abstract

본 발명이 목적은 타이어(12) 내의 개선된 전자 부품 조립체(10)를 제공하는 것이다. 상기 조립체(10)는 타이어와 상기 타이어로부터 원격지로 정보를 전달하기 위한 전자 패키지(14)를 구비하고 있다. 상기 전자 패키지(14)는 상기 타이어(12)의 내부에 위치하여 있고, 상기 타이어의 내측부에 연결되어 있다. 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어(18)는 상기 타이어의 내부에 위치하여 있으며, 상기 타이어의 일부분에 연결되어 있다. 상기 제 1 안테나 와이어(18)는 상기 전자 패키지(14)에 연결되어 있다. 상기 적어도 제 1 안테나 와이어(18)는 상기 전자 패키지에 연결되어 적어도 제 1 안테나 와이어(18) 내에서의 장력이 상기 전자 패키지에 압축(력)을 부여하게 된다. 부가적으로, 상술한 바와 같이 기재된 본 발명의 다른 예시적인 실시예에는 제 2 안테나 와이어(20)가 존재하여 상기 전자 패키지에 압축(력)을 부여하는데 도움을 주고 있다. 또한 상기 전자 패키지(14)에 전단력 또는 비틀림(torsion)을 부여하거나 부가적인 압축(력)을 부여하는 개선된 전자 부품 조립체(10)의 다른 구성도 가능하다.

Description

타이어 내의 전자 부품 조립체{ELECTRONICS COMPONENT ASSEMBLY IN A TIRE}
본 발명은 대략적으로 감시 장치(monitoring apparatus)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 타이어의 내부에 장착되고 상기 타이어로부터의 정보를 전달하기 위해 사용되는 개선된 전자 부품 조립체에 관한 것이다.
온도, 압력 및 타이어와 접촉하는 노면 상태와 같은 자동차 상의 타이어의 물리적인 특성을 감시하는 장치는 공지되어 있다.
타이어의 물리적인 특성을 감시하는 한 가지 방법에는 타이어 상에 또는 내부에 장착된 전기 부품을 사용하는 방법이 있다. 또한 전자 시스템은 타이어에 대한 정보, 예를 들면 식별 정보(identification information)와 같은 정보를 유지하고 있으며, 이 정보를 무선 방식으로 전달한다.
상기 전기 부품은 타이어 내부에 장착되어 타이어의 하나 또는 그 이상의 물리적인 특성을 감시하고, 이후에 이들 특성을 원격지(remote location)로 보고한다. 상기 원격지로부터의 통신 전달에 도움이 줄 수 있도록 하기 위해서 전자 부품은 하나 또는 그 이상의 안테나를 구비할 수도 있다. 타이어는 강체가 아니며, 적어도 부분적으로 가요성을 가진 것이다. 타이어는 타이어를 형성하는 공정 중에 구부려질 수도 있고, 또한 운전과 같은 정상적인 사용을 통해서도 구부려질 수 있다. 따라서 전자 부품 및 안테나는 구부려지는 표면에 접속될 수도 있다. 이와 같은 구부려짐은 장력(tension)을 초래하게 되고, 전기 부품과 안테나에 기타 다른 힘을 부여하게 되며, 그 결과 안테나로부터 전기 부품이 분리되어진다. 명백하게도 이와 같은 결과는 바람직하지 않다.
본 발명은 타이어의 물리적인 특성을 감시하기 위해서 타이어와 일체화된 종래 기술의 전기 부품을 개선한 것이다. 본 발명은 타이어를 감시하기 위해 사용되는 안테나와 전기 부품 사이의 연결을 확실하게 하여 이들 부재들이 타이어의 구부러짐에 의해서 연결 해제되거나 파괴되지 않도록 한다.
도 1은 종래 기술의 전자 부품 조립체의 평면도로, 안테나가 전자 패키지의 코너에서 전자 패키지에 연결된 두 개의 와이어를 가지고 있는 도면.
도 2는 조립이 끝난 후의 도 1의 종래 기술의 전자 부품 조립체를 구부렸을 때의 평면도로, 제 2 안테나 와이어가 전자 패키지로부터 파괴된 것을 나타내고 있는 도면.
도 3은 타이어의 사시도로서, 본 발명의 개선된 전자 부품 조립체가 타이어의 내측부에 위치되어 있는 것을 나타내고 있는 도면.
도 4는 타이어 조립체의 부분 단면도로, 본 발명의 개선된 전자 부품 조립체의 위치가 타이어의 비드에 근접한 타이어의 내측부 상에 있는 것을 나타내고 있는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 개선된 전자 부품 조립체의 예시적인 실시예의 평면도로, 두 개의 안테나 와이어 상에 부여된 장력이 전자 패키지 상의 압축(력)으로 변환된 것을 나타내고 있는 도면.
도 6은 도 5에 나타낸 전자 부품 조립체의 상세 투시도로, 제 1 안테나 와이어가 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되고, 제 2 안테나 와이어가 전자 패키지의 제 2 단부에 연결되어 있으며, 제 1 및 제 2 단부가 서로 대향되어 있는 것을 나타내고 있는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 개선된 전자 부품 조립체의 예시적인 일 실시예를 나타내고 있는 평면도로, 안테나의 장력이 전자 패키지 상에 압축(력)과 비틀림을 동시에 부여하는 두 개의 안테나 와이어와 전자 패키지 사이의 연결을 나타내며, 안테나 와이어는 전자 패키지로부터 오프셋되어 있는 것을 나타내고 있는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 개선된 전자 부품 조립체의 예시적인 일 실시예를 나타내는 평면도로, 안테나 상의 장력이 전자 패키지 상에 전단력을 부여하는 전자 패키지에 대한 두 개의 안테나 와이어의 구조를 나타내고 있는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 개선된 전자 부품 조립체의 예시적인 일 실시예로, 두 개의 안테나 와이어가 전자 패키지의 평평한 에지(edge)로부터 대략 135 도로 부착되어 있는 것을 나타내고 있으며, 두 개의 안테나 와이어에서의 장력이 전자 패키지 상에 전단력과 비틀림을 부여하는 것을 나타내고 있는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 개선된 전자 부품 조립체의 예시적인 일 실시예로, 전자 패키지가 제 1 및 제 2 안테나 와이어에 대한 방향으로 회전되어 전자 패키지의 대각선으로 대향하는 코너가 제 1 및 제 2 안테나 와이어와 대략 정렬되어 있는 것을 나타내고 있는 도면.
후술하는 발명의 상세한 설명에서 본 발명의 다양한 특징 및 장점을 개시하겠지만, 발명의 상세한 설명으로부터 명백하게 드러날 수도 있고, 또한 본 발명의 실시를 통해서 알 수도 있을 것이다.
본 발명은 자동차의 타이어에 사용되는 개선된 전자 부품 조립체를 제공하기 위한 것이다. 본 발명은 표면에 부품이 장착되는 타이어 기판(substrate)의 구부러짐이나 비틀림이 있더라도 안테나가 패키지에 견고하게 연결된 채로 유지되는 전자 패키지와 안테나를 구비하는 전자 부품을 제공한다. 본 발명에 따르면, 조립체는 타이어의 상태를 원격지로 전달하기 위한 전자 패키지와 상기 전자 패키지에 연결되는 적어도 하나의 와이어(wire)를 갖는 안테나를 구비하고 있다. 안테나는 전자 패키지에 연결되어 상기 안테나 내의 장력이 상기 안테나와 상기 전자 패키지 사이의 접속에 대해 압축(력)을 부여하도록 되어 있다.
본 발명은 또한 상기 안테나가 전자 패키지와의 연결에 전단력(shear)을 부여하도록 연결된 제 1 및 제 2 와이어를 포함하는 상술한 개선된 전자 부품 조립체의 예시적인 실시예를 포괄한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예는 제 1 와이어가 전자 패키지의 제 1 측면을 가로 질러 통과하는 제 1 및 제 2 와이어를 구비하는 안테나를 갖는 개선된 전자 부품 조립체로 나타난다. 제 1 와이어는 전자 패키지의 제 1 단부에 연결될 수도 있다. 제 2 와이어는 전자 패키지의 제 2 측면을 가로 질러 통과할 수도 있다. 전자 패키지의 제 1 및 제 2 측면은 서로 대향되어 있다. 제 2 안테나는 전자 패키지의 제 2 단부에 연결될 수도 있다. 전자 패키지의 제 1 및 제 2 단부는 서로 대향되어 있다.
본 발명은 또한 제 1 및 제 2 와이어가 전자 패키지에 연결되어 상기 전자 패키지에도 비틀림이 부여되도록 하는 상술한 바와 같은 개선된 전자 부품 조립체를 포괄한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예는 제 1 안테나 와이어가 전자 패키지로부터 오프셋되어 있는 상술한 바와 같은 개선된 전자 부품 조립체로 나타난다. 제 1 안테나 와이어는 전자 패키지의 한쪽 측면 상에서 전자 패키지에 근접하여 위치될 수도 있다. 제 1 안테나 와이어는 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되어 있다. 제 2 안테나 와이어는 전자 패키지로부터 오프셋되어 있다. 제 2 안테나 와이어는 제 1 안테나 와이어로부터 대향하는 전자 패키지의 한쪽 측면 상에서 전자 패키지에 근접하여 위치되어 있다. 제 2 안테나 와이어는 전자 패키지의 제 2 단부에 연결될 수도 있다.
부가적으로, 상술한 개선된 전자 부품 조립체는 직사각형의 정면을 가진 전자 패키지를 가질 수도 있다. 제 1 및 제 2 와이어는 전자 패키지의 상기 직사각형 정면의 대향 코너(corner)로부터 연장될 수도 있다.
또한 다른 예시적인 실시예에서, 개선된 전자 부품 조립체는 타이어의 내면 상에 위치될 수도 있고, 또는 타이어의 벽(wall) 내에 내장될 수도 있다. 또한 상기 조립체는 예시적인 일 실시예에서 타이어의 비드(bead)에 근접하여 위치될 수도 있다. 상기 조립체는 타이어의 압력 및/또는 온도를 측정 가능할 수 있다.
또한, 본 발명은 제 1 및 제 2 와이어의 연결점이 전자 패키지의 제 1 측우에 대한 서로 다른 수평 및 수직 위치에 있는 상술된 전형적인 실시예를 포함 할 수 있다.
본 발명의 부가의 예시적인 실시예는 제 1 안테나 와이어가 전자 패키지로부터 오프셋되어 있는 상술한 바와 같은 개선된 전자 부품 조립체로 나타난다. 제 1 와이어는 제 2 단부의 평평한 에지(edge)로부터 대략 135 도의 각도로 전자 패키지의 제 2 단부에 연결되어 있다. 제 2 와이어는 오프셋되어 있고, 또한 제 1 단부의 평평한 에지로부터 대략 135 도의 각도로 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되어 있다.
또한 본 발명은 전자 패키지가 제 1 및 제 2 와이어에 대한 방향(orientation)으로 회전되어 있는 상술한 바와 같은 예시적인 실시예를 포함하고 있다. 전자 패키지의 대각선으로 대향하는 코너는 제 1 및 제 2 와이어와 대략 정렬될 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 실시예가 도시된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 하겠다. 각각의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 제공된 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 일 실시예의 일부분으로서 도시되거나 설명된 특징들은 다른 실시예와 함께 사용되어 또 다른 제 3 실시예를 형성할 수 있다. 본 발명은 이들 및 다른 변형과 변화를 포함하고자 한다.
이제 도면을 참조하면, 종래의 전자 패키지 조립체(52)가 도 1에 도시되어 있다. 종래의 전자 부품 조립체(52)는 전자 패키지(14)에 연결된 제 1 와이어(18) 및 제 2 와이어(20)를 가지고 있다. 이들 두 개의 와이어(18, 20)의 연결은 패키지(14)의 대향 측면 상에 위치한 패드(53, 55) 상에서 이루어진다. 와이어(18, 20)는 패키지(14)로부터 연결부(54)를 지나 제 1 와이어(18)를 형성하고, 연결부(56)를 지나 제 2 와이어(20)를 형성한다. 두 개의 연결부(54, 56)는 전자 패키지의 상부에 위치하며, 안테나가 패드(53, 55) 방향으로 휘어져 나가는 지점이다. 양 와이어(18, 20)가 장력(T)에 노출되면, 전자 패키지(14)는 어느 한쪽 방향으로 장력에 노출된다. 또한 접속부(54, 56) 또한 장력(T)에 의해서 작용을 받아 각각의 지점(54, 56)으로부터 안테나 와이어(18, 20)를 잡아 당기게 된다. 장력(T)은, 예를 들어 그린 타이어(green tire)를 타이어 성형 드럼 상에서 실린더 형상에서 도넛 형상에 맞춰 경화(curing)시킬 때 발생한다. 구부려짐(flexing)은 타이어를 정상적인 주행 용도로 사용 중에도 발생한다. 이와 같은 타이어에서의 장력은 안테나 와이어(18, 20)에서의 장력을 초래한다.
도 2는 도 1의 종래 기술의 전자 부품 조립체(52)에 장력(T)을 가한 이후의 조립체(52)를 나타내고 있다. 여기에서 장력(T)은 제 2 안테나 와이어(20)와 전자 패키지(14) 사이의 연결을 파괴하였다. 일단 파괴되면, 종래 기술의 전자 부품 조립체(52)는 정상적으로 기능할 수 없게 된다.
본 발명은 도 5에 나타낸 것과 같이 개선된 전자 부품 조립체(10)를 사용하고 있다. 도 5에 나타낸 실시예는 두 개의 안테나(18, 20)를 구비하고 있는 적어도 하나의 안테나를 갖는 안테나를 가진 전자 패키지(14)를 구비하고 있다. 안테나 와이어(18, 20)는 전자 패키지(14)에 대해서 상대적으로 배치되어 안테나 와이어(18, 20)에 부여된 장력(T)이 전자 패키지(14) 또는 안테나 와이어(18, 20)와 전자 패키지(14) 사이의 연결이 순수한 장력에 노출되지 않도록 하고, 따라서 도 2에 나타낸 문제점들을 회피한다.
개선된 전자 부품 조립체(10)와 타이어(12)를 일체화하면 자산 추적(asset tracking)(예를 들면 타이어 식별) 및 온도와 압력과 같은 물리적인 특성을 측정하는 장점을 제공하게 된다. 개선된 전자 부품 조립체(10)는 자동차 외부의 정보 시스템과 통신할 수 있는 무선 데이터 링크일 수도 있다. 예를 들어, 개선된 전자 부품 조립체(10)는 차량용 판독기(drive-by interrogator) 또는 휴대용 판독기(hand-held interrogator)와 통신할 수도 있다. 또한 개선된 전자 부품 조립체(10)는 자동차 탑재용 장치, 예를 들어 내장형 컴퓨터와 통신할 수도 있다.
개선된 전자 부품 조립체(10)는 모든 종류의 정보를 원격지로 전달하는 장치일 수도 있다. 본 발명은 타이어(12)의 단순한 압력 및/또는 온도 이외의 측정을 포괄한다. 또한 식별 정보는 전자 부품 조립체(10)에 의해서 전달될 수도 있다. 전자 패키지(14)는 본 발명의 예시적인 일 실시예에서 실리콘 칩으로 제조된 집적 회로일 수도 있고, 무선 주파수 장치일 수도 있다. 안테나는 본 기술 분야에서 공지된 임의의 재료로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 안테나는 구리, 알루미늄 및/또는 니켈 등으로 형성될 수도 있다. 또한 안테나는 하나 또는 그 이상의 부품으로 형성될 수도 있다. 또한 안테나는 단극 안테나(monopole)(와이어 하나) 또는 이극 안테나(와이어 두 개)로 설계될 수도 있다.
도 3은 타이어(12)의 내면(16)에 연결된 개선된 전자 부품 조립체(10)를 나타내고 있다. 개선된 전자 부품 조립체(10)는 식별 정보를 저장할 수도 있고, 및/또는 동작 및 비동작 상태 모두에 있어서의 타이어(12)의 물리적인 특성을 측정할 수도 있다. 예를 들어, 개선된 전자 부품 조립체(10)는 특정한 예시적인 실시예에서 타이어(12)의 압력을 감시할 수도 있다. 다른 예시적인 실시예에서는 개선된 전자 부품 조립체(10)에 의해서 타이어(12)의 압력 및 온도가 측정될 수도 있다. 이 정보는 개선된 전자 부품 조립체(10)에 의해서 원격지로 전송되어 운전자가 타이어(12)의 압력을 감시할 수 있게 한다. 본 발명은 개선된 전자 부품 조립체(10)로부터의 정보가 다양한 위치로 전송되는 예시적인 실시예들을 포괄한다.
휠(34) 상에 위치한 타이어(12)의 단면도는 도 4에 나타내었다. 휠(34)은 타이어(12)가 표면 상에 위치 결정된 림(36)을 가지고 있다. 타이어(12)는 림(36)의 비드 시트(bead seat)가 놓여진 한 쌍의 비드(42)를 가지고 있다. 타이어(12)는 비드(42)로부터 타이어(12)의 트레드부(tread portion)까지 연장되는 한 쌍의 측벽(40, sidewall)을 가지고 있다. 본 발명의 개선된 전자 부품 조립체(10)는 측벽(40)의 내면에 부착된다. 또한 개선된 전자 부품 조립체(10)는 타이어(12)의 다른 부분 상에 또는 내에 위치, 예를 들어 측벽(40)의 내면 상에 있는 것과는 반대로 측벽(40)과 일체화되거나 또는 내장(embed)될 수도 있다.
예시적인 일 실시예에서, 개선된 전자 부품 조립체(10)는 휠 조립체의 회전 축과 가능한한 가깝게 측벽(40) 내에 수용되는 것이 바람직하다. 이는 정상적인 사용 중에, 비드(42) 근처 부분이 최소한으로 구부러지기 때문이다. 이와는 반대로, 트레드 부근의 타이어(12) 부분은 타이어(12)의 하중 반응(load response)에 의해서 및 타이어(12)에 부여되는 정상적인 운전을 통해서 더 많이 구부러지게 된다. 따라서 타이어(12)의 트레드부 및 이 트레드부에 인접한 타이어(12)의 측벽(40)은 타이어(12)의 정상 운전 중에 증가된 구부러짐을 나타내게 된다. 증가된 구부러짐을 나타내는 타이어(12) 부분 상에 개선된 전자 부품 조립체(10)를 위치시키면 증가된 장력(T)이 개선된 전자 부품 조립체(10)에 가해지게 된다. 이 증가된 장력(T)은 안테나 와이어(18, 20), 전자 패키지(14)를 손상시키거나 전자 패키지(14)로부터 안테나 와이어(18, 20)를 분리시킬 위험성을 증가시킨다. 안테나 와이어(18, 20)와 전자 패키지(14) 사이의 연결은 견고하면서 이와 동시에 구부러질 수 있을 필요가 있다.
따라서 전자 부품 조립체(10)를 가능한 한 타이어(12)의 구부러지는 부분으로부터 멀리 이동시키는 것이 바람직하다. 그러나 개선된 전자 부품 조립체(10)를 휠(34) 또는 림(36)에 너무 가깝게 위치시키면 문제점들이 발생할 수 있다. 이는 개선된 전자 부품 조립체(10)로부터 원격지로의 신호 전달을 방해하는 전형적인 재료로 휠(34) 및 림(36)이 형성되기 때문이다. 개선된 전자 부품 조립체(10)는 비드(42)로부터 약간 떨어진 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명은 타이어 조립체 내의 다양한 위치에 위치하는 개선된 전자 부품 조립체(10)의 다양한 실시예를 포괄하고 있음을 이해해야 한다. 따라서 본 발명은 도 4에 나타낸 것 이외에도 개선된 전자 부품 조립체(10)의 위치가 다른 지점에 위치된 다른 예시적인 실시예를 포괄한다.
개선된 전자 부품 조립체(10)는 타이어(12) 측벽(40)의 내측부(16)에 부착된 채로 도시되어 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 개선된 전자 부품 조립체(10)는 내측부(16) 상에 놓이는 게 아니라 실제로는 측벽(40) 내에 일체화되어 있을 수도 있다. 이와 같은 배치는 타이어(12)의 구성 중에 실현될 수 있다. 그러나 타이어(12)의 정상적인 형성 공정 중에 상술한 바와 같이 구부러짐이 발생할 수 있다. 실제로는 개선된 전자 부품 조립체(10)는 일단 형성되면 타이어(12)의 정상적인 사용에 추가하여 타이어(12)의 정상적인 형성 공정 중의 손상에도 견디어 내야 한다.
도 5를 참조하면, 개선된 전자 부품 조립체(10)는 표면에 장력(T)이 부여된 상태로 도시되어 있다. 도 5는 도 1에 나타낸 구조에 비해 유리한 구조를 나타내고 있다. 도 5에서, 제 1 안테나 와이어(18)는 도 1에 나타낸 것과 비교하여 전자 패키지(14)의 대향 측면에 연결되어 있다. 제 2 안테나 와이어(20) 또한 도 1에 나타낸 것과는 달리 전자 패키지(14)의 대향 측면에 연결되어 있다. 도 5의 구성은 도 6에 보다 더 상세하게 나타내었다. 이제 도 6을 참조하면, 제 1 안테나 와이어(18)는 전자 패키지(14)의 제 1 측면(22)을 가로질러 통과하는 있는 것을 나타내고 있다. 제 1 안테나 와이어(18)는 전자 패키지(14)의 제 1 단부(24) 상의 패드(25)에 연결되어 있다. 또한 제 2 안테나 와이어(20)는 전자 패키지(14)의 제 2 측면(26)을 가로질러 통과하고 있으며, 또한 전자 패키지(14)의 제 2 단부(28) 상의 패드(27)에 연결되어 있다. 제 1 측면(22)은 제 2 측면(26)과 대향하고 있다. 와이어(18, 20)는 패드(25, 27) 상에 납땜될 수도 있다. 이 연결 구조는 도 5에 나타낸 예시적인 실시예에서 나타나 있지만, 도 7 내지 도 10에서는 명확하게 나타내기 위해서 상기 연결 구조를 나타내지는 않았다.
안테나 와이어(18, 20)에서의 장력(T)은, 도 5 및 도 6에서 나타낸 바와 같이 각각의 안테나 와이어 연결부와 전자 패키지(14) 사이에 압축(력)(C)을 초래한다. 전자 패키지(14)와 안테나 와이어(18, 20) 사이의 연결은 압축(력)(C)이 장력(T) 이상으로 가해질 때의 파괴에 더 잘 견디게 된다. 따라서 개선된 전자 부품 조립체(10)는 타이어(12) 내의 구부러짐의 양이 증가하는 중의 파손에 대해서 더 많은 양의 내성을 나타내게 된다.
전자 패키지(14)로의 안테나 와이어(18, 20)의 실제적인 물리적인 연결은 다수의 방법에 의해서 행해질 수 있다. 예를 들어, 안테나 와이어(18, 20)는, 도 6에 나타낸 바와 같이 전자 패키지(14) 상의 패드(25)에 납땜될 수도 있다. 또한 전자 패키지(14)에 핀처럼 꽂힐 수도 있고, 공지된 클램프(clamp)나, 나사, 접착제 또는 다른 수단을 사용하여 부착될 수도 있다.
도 7은 개선된 전자 부품 조립체(10)의 다른 예시적인 실시예를 나타낸 도면이다. 여기에서 제 1 안테나 와이어(18)는 제 2 안테나 와이어(20)에 대해서 및 전자 패키지(14)에 대해서 오프셋(offset)되어 있다. "오프셋"이라는 것은, 안테나 와이어(18, 20) 및 전자 패키지(14)는 기본적인 선형 구조로 되어 있지 않다는 것을 의미한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, "오프셋된" 와이어(18)는 전자 패키지(14)의 아래에 있으며, "오프셋된" 와이어(20)는 전자 패키지(14)의 위에 있다. 와이어(18, 20)는 전자 패키지(14)에 대해서 및 서로에 대해서 직선으로 배치되어 있는 도 8에서는 오프셋되어 있지 않다.
두 개의 안테나 와이어(18, 20)는 도 7에서 전자 패키지(14)의 서로 다른 측면 상에서 오프셋되어 있다. 또한 제 1 안테나 와이어(18)는 전자 패키지(14)의 한쪽 측면(30)에 근접하여 통과한다. 제 2 안테나 와이어(20)는 전자 패키지(14) 상의 측면(32)에 근접하여 통과한다. 측면(30, 32)은 전자 패키지(14) 상에서 서로에 대해서 대향되어 있다. 제 1 및 제 2 안테나 와이어(18, 20)는 전자 패키지(14)의 두 개의 대각선 방향으로 대향하는 코너(48)로부터 연장된다. 그러나 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서는 안테나 와이어(18, 20)가 상기 코너(48)에 연결되지 않고 전자 패키지(14) 상의 다른 위치에 연결될 수도 있음을 이해해야 한다. 이는 단부(24, 28)를 따라서 또는 단부(24, 28) 상에 있을 수도 있다. 또한 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 제 1 안테나 와이어(18) 및 제 2 안테나 와이어(20)의 연결부는 전자 패키지(14)의 직사각형 정면(46)과는 다른 수평 및 수직 위치에 있을 수도 있다. 즉 코너(48) 이외의 지점에 이들 제 1 안테나 와이어(18) 및 제 2 안테나 와이어(20)가 연결될 수도 있다.
도 7은 전자 패키지(14)의 제 1 단부(24)에 연결된 제 1 안테나 와이어(18) 및 전자 패키지(14)의 제 2 단부(28)에 연결된 제 2 안테나 와이어(20)를 나타내고 있다. 실제로는 이 구성은 제 1 안테나 와이어(18)가 제 1 단부(24)에 연결되고, 제 2 안테나 와이어(20)가 제 2 단부(28)에 연결되어 있다는 점에서 도 5에 나타낸 구성과 유사하다. 이런 종류의 연결 역시 도 5에 나타낸 예시적인 실시예에서의 경우와 마찬가지로 안테나 와이어(18, 20)에 의해서 전자 패키지(14) 상에 압축력(C)을 초래하게 된다. 그러나 이 경우에는 전자 패키지(14)로부터의 안테나 와이어(18, 20)의 오프셋 때문에, 일단 장력(T)이 가해지면 전자 패키지(14)에 대해서 비틀림(TOR) 역시 가해지게 된다. 따라서 전자 패키지(14)는 압축(력)(C) 및 장력(T) 모두에 노출되게 된다. 다시 안테나 와이어(18, 20) 및 전자 패키지(14) 사이의 연결은 이 연결이 장력(T)에만 노출된 경우에 비해서 파괴에 더 잘 견디게 된다. 또한 전자 패키지(14) 자체도 전자 패키지(14)가 장력보다는 압축(력)과 비틀림에 더 강하다는 점에서 파괴에 더 잘 견디게 된다. 압축(력)과 장력의 조합은 접촉면을 강화한다.
도 8은 도 1에 나타낸 구조보다도 더 파괴에 잘 견디도록 제 1 및 제 2 안테나 와이어(18, 20)를 구성한 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예의 개선된 전자 부품 조립체(10)를 나타낸 도면이다. 도 8에서 제 1 안테나 와이어(18)는 전자 패키지(14)의 제 2 단부(28)에 연결되어 있고, 코너(48)로부터 연장되어 있다. 제 2 안테나 와이어(20)는 전자 패키지(14)의 제 1 단부(24)에 연결되어 있고, 코너(48)로부터 연장되어 있다. 도 8에 나타낸 예시적인 실시예는 안테나 와이어(18, 20)가 전자 패키지(14)를 가로 지르거나 전자 패키지(14)에 인접하지 않고 단부(24, 28)에 연결되어 있다는 점에서 상술한 예시적인 실시예와 다르다. 안테나 와이어(18, 20) 상의 장력은 안테나 와이어와 전자 패키지(14) 사이의 연결에 부여되는 전단력(V)을 초래한다. 다시 전자 패키지(14)와 안테나 와이어(18, 20) 사이의 연결은 순수한 장력(T)이 가해지는 것과는 반대로 전단력(V)이 가해질 때의 파괴에 더욱 잘 견디게 된다. 이들 부품은 순수한 장력(T)이 가해질 때 가장 파괴되기 쉽다. 명확하게도 제 1 및 제 2 안테나 와이어(18, 20)의 접속 지점 사이에 존재하는 수직 거리에 의해서 약간의 비틀림력(TOR) 또한 존재한다. 접촉면은 장력이 가해지는 것과는 반대로 전단력(V)이 가해지면 잡아 당겨져서 분리되기 힘들게 된다.
안테나 와이어(18, 20)는, 도 8에 나타낸 바와 같이 일련의 기복부(undulation)(44)를 구비하고 있다. 다수의 기복부(44)는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서도 존재할 수 있다. 또한 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서는 기복부(44)를 전혀 가지지 않을 수도 있다. 기복부(44)는 안테나 와이어(18, 20)가 제조시의 성형 중에 및 타이어(12)의 구부러짐 중에 파괴되는 것을 방지하는데 도움이 된다.
도 9는 개선된 전자 부품 조립체(10)가 장력(T)에 노출된 경우의 본 발명의 다른 예시적인 실시예를 나타낸 도면이다. 여기에서 제 1 안테나 와이어(18)는 전자 패키지(14)의 제 2 단부(28)에 연결되어 있다. 제 2 단부(28)는 평평한 에지(edge)(50)를 구비하고 있다. 제 1 안테나 와이어(18)는 상기 에지(50)로부터 약 135도의 각도로 연장되어 있다. 제 1 안테나 와이어(18)는 전자 패키지(14)로부터 전자 패키지(14)의 한쪽 측면 상으로 오프셋되어 있다. 또한 제 2 안테나 와이어(20)는 전자 패키지(14)의 제 1 단부(24)에 연결되어 있다. 제 1 단부(24)는 평평한 에지(50)를 구비하고 있다. 제 2 안테나 와이어(20)는 상기 에지(50)로부터 약 135도의 각도로 연장되어 있다. 제 2 안테나 와이어(20)는 전자 패키지(14)로부터 전자 패키지(14)의 한쪽 측면 상으로 오프셋되어 있고, 또한 제 1 안테나 와이어(18)가 오프셋되어 있는 측면으로부터 대향되어 있다. 도 9에서는 135 도의 각도로 도시하고 있지만, 본 발명은 다양한 각의 각도를 가진 다른 예시적인 실시예를 포괄함을 이해해야 한다. 각이 진 연결은 전자 패키지(14)에서 와이어(18, 20)의 장력(T)을 전단력(V)과 비틀림(TOR)으로 변환하는데 보다 유리할 수 있다. 또한 연결 자체는 오프셋된 와이어(18, 20)로부터 갑작스럽게 천이하는게 아니라 약하게 천이하는 각이 진 연결이라는 사실로부터 더욱 견고해질 수도 있다. 그러나 본 발연은 각이 진 상태를 가지는 것에 한정되지 않는다.
장력(T)이 안테나 와이어(18, 20) 모두에 가해지는 경우, 전자 패키지(14) 상에 대응하는 전단력(V)이 부여된다. 또한 비틀림력(TOR) 또한 존재하게 된다. 다시, 제 1 및 제 2 안테나 와이어(18, 20)의 연결은 단순히 장력에만 의한 것과는 반대로 비틀림 및/또는 전단력에 의해서 작용될 때 파괴에 더 잘 견디게 된다.
도 10은 제 1 및 제 2 안테나 와이어(18, 20)에 대해서 전자 패키지(14)가 회전된 경우의 본 발명의 다른 예시적인 실시예를 나타낸 도면이다. 제 1 안테나 와이어(18)는 전자 패키지(14)의 제 2 단부(28)에 연결되어 있고, 제 2 안테나 와이어(20)는 제 1 단부(24)에 연결되어 있다. 안테나 와이어(18, 20)는 도 9에 나타낸 예시적인 실시예의 경우와 마찬가지로 전자 패키지(14)로부터 오프셋되어 있지 않다. 여기에서 안테나 와이어(18, 20)가 부착되는 코너 또는 패드(48)는 제 1 및 제 2 안테나(18, 20)와 대략 정렬되어 있다. 그러나 패드(48)는 서로 정확하게 정렬될 필요가 없는데, 이는 일단 장력(T)이 가해지면 이와 같은 구성이 개선된 전자 부품 조립체(10)에 순수한 장력을 부여하기 때문이다. 상기 패드(48)는 제 1 및 제 2 안테나 와이어(18, 20)와 대략적으로만 정렬되어 있다. 이들의 정렬은 약간 어긋나 있고, 이와 같은 약간의 불일치는 비틀림(TOR)과 전단력(V)이 전자 패키지(14)에 가해지도록 한다. 다시, 전자 패키지(14)와 안테나 와이어(18, 20) 사이의 연결은 순수한 장력(T)이 가해지는 경우보다는 더 잘 파괴에 견디게 된다.
도면에서는 전자 패키지(14)가 직사각형 또는 정사각형의 구성을 가지는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서는 전자 패키지(14)가 직사각형이나 정사각형의 형상을 가지지 않을 수도 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 첨부한 청구의 범위 및 이들과 균등한 범위 내에 들어가는 한 본 명세서에서 설명한 타이어(12)용의 개선된 전자 부품 조립체(10)에 대해서 다양한 변형을 포함하는 것을 이해해야 한다.

Claims (30)

  1. 타이어 내의 개선된 전자 부품 조립체에 있어서,
    타이어와,
    상기 타이어로부터 원격지로 정보를 전달하고, 상기 타이어 내에 수용되는 전자 패키지 및,
    상기 타이어 내에 수용되고, 상기 전자 패키지에 연결되는 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어는 상기 전자 패키지에 연결되어 상기 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어 내의 장력이 상기 전자 패키지에 압축(력)을 부여하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 제 1 측면을 가로질러 통과하며, 상기 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이어 내에 수용되고, 상기 전자 패키지에 연결되는 제 2 안테나 와이어를 더 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어가 상기 전자 패키지에 압축(력)과 비틀림을 부여하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 와이어는 상기 전자 패키지로부터 오프셋되어 있고, 또한 상기 전자 패키지의 한쪽 측면 상에서 상기 전자 패키지에 근접하여 위치하며, 상기 제 1 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되며,
    상기 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지로부터 오프셋되어 있고, 또한 상기 제 1 안테나와는 반대쪽으로부터 상기 전자 패키지 상의 상기 전자 패키지에 근접하여 위치하며, 상기 전자 패키지의 제 2 단부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자 패키지는 직사각형 정면을 가지고 있고, 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 상기 직사각형 정면의 반대쪽의 코너에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 패키지 및 상기 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어는 상기 타이어의 내면 상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 패키지 및 상기 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어는 상기 타이어 내에 내장(embed)되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 패키지 및 상기 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어는 상기 타이어의 측벽(sidewall) 내에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 안테나 와이어는 상기 적어도 하나의 안테나 와이어가 구부려지도록 허용하도록 구성된 다수의 기복부(undulation)를 갖는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 패키지는 실리콘 칩 및 무선 주파수 장치로 이루어지는 집적 회로인 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 부품 조립체는 상기 타이어 내부의 압력을 측정하고, 이 압력을 상기 원격지로 전달하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 부품 조립체는 상기 타이어 내부의 온도를 측정하고, 이 온도를 상기 원격지로 전달하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 부품 패키지는 식별 정보를 상기 원격지로 절단하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  14. 타이어 내의 개선된 전자 부품 조립체로서,
    타이어와,
    상기 타이어의 상태를 원격지로 전달하고, 상기 타이어 내에 수용되는 전자 패키지와,
    상기 타이어 내에 수용되고, 상기 전자 패키지에 연결되며, 상기 전자 패키지와 상기 원격지 사이의 통신에 사용되는 제 1 안테나 와이어 및
    상기 타이어 내에 수용되고, 상기 전자 패키지에 연결되며, 상기 전자 패키지와 상기 원격지 사이의 통신에 사용되는 제 2 안테나 와이어를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어 내의 장력이 상기 전자 패키지에 압축(력)을 부여하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 제 1 측면을 가로 질러 통과하고, 상기 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되며,
    상기 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 제 2 측면을 가로 질러 통과하며, 상기 전자 패키지의 제 1 및 제 2 측면은 서로 대향하며, 상기 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 제 2 단부에 연결되어지는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 전자 패키지 및 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 타이어의 내면 상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 전자 패키지 및 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 타이어 내에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 전자 패키지 및 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 타이어의 측벽 내에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어가 구부려지도록 허용하도록 구성된 기복부를 갖는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 대각선으로 대향하는 코너에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 전자 패키지는 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어에 대한 방향(orientation)으로 회전되어 상기 전자 패키지의 상기 대각선으로 대향하는 코너가 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어와 대체적으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 와이어는 상기 전자 패키지의 제 2 단부에 연결되고, 상기 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키의 제 1 단부에 연결되며, 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어의 연결 지점은 상기 전자 패키지의 제 1 측면에 대해서 수평으로 및 수직으로 서로 다른 위치에 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어가 상기 전자 패키지에 비틀림을 부여하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 와이어는 상기 전자 패키지로부터 오프셋되어 있고, 또한 상기 제 2 단부의 평평한 에지(edge)로부터 대략 135 도의 각도로 상기 전자 패키지의 제 2 단부에 연결되어 있으며,
    상기 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지로부터 오프셋되어 있고, 또한 상기 제 1 단부의 평평한 에지(edge)로부터 대략 135 도의 각도로 상기 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어는 상기 전자 패키지에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 안테나 와이어 내의 장력이 상기 전자 패키지 상에 전단력을 부여하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 전자 패키지는 실리콘 칩 및 무선 주파수 장치로 이루어지는 집적 회로인 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  27. 제 14 항에 있어서,
    상기 전자 부품 조립체는 상기 타이어 내의 압력을 측정하고, 이 압력을 원격지로 전달하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 전자 부품 조립체는 상기 타이어 내의 온도를 측정하고, 이 온도를 상기 원격지로 전달하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  29. 제 14 항에 있어서,
    상기 전자 부품 조립체는 식별 정보를 상기 원격지로 전달하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 전자 부품 조립체.
  30. 자동차의 타이어 내에서 사용되는 개선된 전자 부품 조립체에 있어서,
    타이어의 압력을 원격지로 전달하며, 상기 타이어의 내부에 위치하고 상기 타이어의 타이어 비드(tire bead)측 상에서 상기 타이어에 연결되는 전자 패키지와,
    상기 타이어의 내부에 위치하고 상기 타이어의 상기 비드에 인접한 상기 타이어의 측벽(sidewall) 상에서 상기 타이어에 연결되는 제 1 안테나 와이어로서, 상기 제 1 안테나가 상기 전자 패키지에 대해서 연장되는 방향에 대향하여 상기 전자 패키지의 제 2 단부에 연결되는 제 1 안테나 와이어 및
    상기 타이어의 내부에 위치하고 상기 타이어의 상기 비드에 인접한 상기 타이어의 측벽 상에서 상기 타이어에 연결되는 제 2 안테나 와이어로서, 상기 제 2 안테나가 상기 전자 패키지에 대해서 연장되는 방향에 대향하여 상기 전자 패키지의 제 1 단부에 연결되는 제 2 안테나 와이어를 포함하는 자동차의 타이어 내에서 사용되는 전자 부품 조립체.
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