特許 7575663 セキュリティシステム用通信タグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-22

(45)【発行日】2024-10-30

(54)【発明の名称】セキュリティシステム用通信タグ

(51)【国際特許分類】

   E05B 19/00 20060101AFI20241023BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20241023BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20241023BHJP

【ＦＩ】

E05B19/00 J

E05B19/00 G

G06K19/07 020

G06K19/07 230

G06K19/077 156

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020166972

(22)【出願日】2020-10-01

(65)【公開番号】P2022059314

(43)【公開日】2022-04-13

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】東良 哲平

【審査官】野尻 悠平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－３３９１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３１９８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７３７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２５４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１２４６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２０１７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６６６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３３５９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０９８６５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０５Ｂ １９／００

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セキュリティシステムに使用される通信タグであって、
通信回路が搭載される基板と、
前記通信回路に電源を供給する電池と、
これらを内部に収容する上カバー及び下カバーと、
弾性体からなり、前記下カバーの内周側に凹んだ形状の本体と、前記上カバーと前記下カバーとを組み合わせた際に両者の間に介在するエッジ部とを有する防水部材と、
前記下カバーと前記基板との間に配置され、前記弾性体からなる緩衝部材とを備え、
前記電池は、前記基板の上面に配置され、
前記緩衝部材は、前記基板の下面に当接する複数の支持点を有しているセキュリティシステム用通信タグ。

【請求項2】

前記緩衝部材は、棒状の２つの部材が平行となる配置である請求項１記載のセキュリティシステム用通信タグ。

【請求項3】

前記緩衝部材は、複数の部材が格子状に配置されている請求項１記載のセキュリティシステム用通信タグ。

【請求項4】

前記複数の支持点は、前記基板の下面に部品が配置されている領域を避けるようにして配置されている請求項１から３の何れか一項に記載のセキュリティシステム用通信タグ。

【請求項5】

前記電池及び前記基板は、前記本体の内部に収容され、
前記緩衝部材は、前記本体の内低部に配置されるように、前記防水部材と一体に成形されている請求項１から４の何れか一項に記載のセキュリティシステム用通信タグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セキュリティシステムに使用される通信タグに関する。

【背景技術】

【0002】

セキュリティシステムに使用される例えばＲＦＩＤタグなどの通信タグは、ユーザが携帯した状態で使用されるので地面等に落下することも想定される。また、一般に通信タグは通信回路等に電源を供給するため、比較的重量がある電池も内蔵している。したがって、タグの筐体内に収容されている基板や、その基板に搭載されている回路素子を、落下時に加わる衝撃から保護する必要がある。

【0003】

例えば特許文献１では、携帯型無線キーの筐体内に収容される回路基板７０の下面側に、電池８０，ターミナル９０及びＬＦアンテナ１００が配置される構造において、落下時等に電子部品に及ぶ衝撃を吸収するため、ＬＦアンテナ１００と下側ケース２０との間に矩形状のクッションシート１１０を介挿している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－８６５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、クッションシート１１０は、ＬＦアンテナ１００に面で接する形状であるため、衝撃を吸収する際に、力が加わる方向に対して垂直な方向に弾性変形する余地が限られている。したがって、クッションシート１１０をなす材料の弾性が不十分であれば、衝撃が電子部品等に及んで破壊に至るおそれがある。

【0006】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、落下時に加わる衝撃をより吸収し易い形状の緩衝部材を備えたセキュリティシステム用通信タグを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１記載のセキュリティシステム用通信タグによれば、通信回路が搭載される基板と、通信回路に電源を供給する電池と、これらを内部に収容する上カバー及び下カバーと、弾性体からなり、下カバーの内周側に凹んだ形状の本体と、上カバーと下カバーとを組み合わせた際に両者の間に介在するエッジ部とを有する防水部材と、下カバーと基板との間に配置され弾性体からなる緩衝部材とを備える。電池は基板の上面に配置され、緩衝部材は、基板の下面に当接する複数の支持点を有している。

【0008】

例えば、通信タグが落下して筐体に衝撃が加わった際に、緩衝部材が複数の支持点により基板の下面に当接して弾性変形した際に、複数の支持点の間に隙間があることで、基板と平行となる方向にも弾性変形する余地が生じる。したがって、同一の材料であれば、緩衝部材が基板の下面に対し１つの面のみで当接する構造に比較して、より衝撃を吸収し易い構造となっているので、耐衝撃性を向上させて、基板に搭載されている回路素子等をより確実に保護できる。

【0009】

請求項２記載のセキュリティシステム用通信タグによれば、緩衝部材を、棒状の２つの部材が平行となる配置とする。緩衝部材の個別の部材数を増やすほど、タグに加わる衝撃を吸収し易くなるが、その一方で、組み立て性が悪化することになる。また、緩衝部材を複数の支持点を有した一部材とすることもできるが、その場合、緩衝部材の製造コストが上昇するおそれがある。これに対して、緩衝部材を、棒状の２つの部材を平行に配置した構成とすれば単純な形状の二部材になるので、組み立て性の悪化や製造コストの上昇を招くことなく、耐衝撃性を向上させることができる。

【0010】

請求項３記載のセキュリティシステム用通信タグによれば、緩衝部材を、複数の部材が格子状に配置される構成とする。これにより、格子状に配置された複数の支持点で基板の下面側を支持して、衝撃をより広い領域に亘って吸収できる。

【0011】

請求項４記載のセキュリティシステム用通信タグによれば、複数の支持点を、基板の下面に部品が配置されている領域を避けるようにして配置する。このように構成すれば、筐体に衝撃が加わった際に、緩衝部材が基板の下面に配置されている部品に当接しないので、部品に加わるストレスを低減して部品を保護できる。

【0012】

請求項５記載のセキュリティシステム用通信タグによれば、電池及び基板は本体の内部に収容され、緩衝部材を、本体の内低部に配置するように防水部材と一体に成形する。

【0013】

すなわち、通信タグに防水機能が要求される際には、請求項１のように上カバーと下カバーとを組み合わせる間に防水部材のエッジ部を介在させて内部の防水を図ることになる。この際に、防水部材を緩衝部材と同じ弾性体で構成すれば、両者を一体に成形することができ、緩衝部材を設けるためのコストを削減できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態であり、防水ラバーの平面図

【図2】緩衝部材を、部材が延設されている方向と垂直な方向で切った断面図

【図3】緩衝部材が単一の部材からなる場合の図２相当図

【図4】ＲＦＩＤタグの縦断面図

【図5】ＲＦＩＤタグの外観を示す分解斜視図

【図6】ＲＦＩＤタグの外観を示す斜視図

【図7】回路基板，電池ホルダ及び電池を示す分解斜視図

【図8】第２実施形態であり、緩衝部材の構成を示す正面図及び平面図

【図9】第３実施形態であり、緩衝部材の構成を示す正面図及び平面図

【図10】第４実施形態であり、緩衝部材の構成を示す正面図及び平面図

【図11】第１～第４実施形態の各緩衝部材の応力を測定した結果を示す図

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１から図７を参照して説明する。図６は、セキュリティシステム用通信タグの一例であるＲＦＩＤタグの外観を示す斜視図であり、図５は同分解斜視図である。ＲＦＩＤタグ１は、例えば何れも樹脂製であり概ね一面が開放された矩形箱状の下カバー２と上カバー３とにより筐体４が構成されている。筐体４の内部には、防水ラバー５，回路基板６，電池ホルダ７及び電池８等が収容されている。尚、以下では上カバー３に向かう方向を上方向, 下カバー２に向かう方向を下方向と称する。

【0016】

図７に示すように、電池ホルダ７は、円盤状の電池８を収容し、内部に配置されている電極を介して回路基板６に電源を供給する。電池ホルダ７は回路基板６の上面に配置され、回路基板６の下面は回路素子等が搭載される部品面となっている。図７では、回路素子の一例として、透視した下面側に搭載されている加速度センサ９やセラミックコンデンサ１０を示している。

【0017】

防水ラバー５は、例えばゴムのような弾性体からなり、上面が開口し、概ね下カバー２の内面に沿って凹んだ形状の本体５Ｈを有して、その内部に回路基板６及び電池ホルダ７を収容する。防水ラバー５のエッジ部５Ｅは、本体５Ｈの４つの側壁面より外方に若干突出しており、下カバー２と上カバー３とを組み合わせた際に両者の間に挟まれることで、タグ１の内部を防水する。防水ラバー５は防水部材の一例である。

【0018】

そして、図１に示すように、防水ラバー５の内底中央部には、緩衝部材１１が配置されている。この緩衝部材１１は、２つの角棒状の部材１１ａ，１１ｂを平行に配置してなる。これら２つの部材１１ａ，１１ｂが回路基板６の下面をそれぞれ支持することで、タグ１が地面に落下などした際に加わる衝撃が回路基板６に及ぶことを抑制する。防水ラバー５と緩衝部材１１とを同じ弾性体で構成することで、両者を一体に成形できる。

【0019】

図２は、緩衝部材１１を、部材１１ａ，１１ｂが延設されている方向と垂直な方向で切った断面を示す。図中の上方から衝撃に伴い荷重が印加された際に、両者の間に隙間があることで、部材１１ａ，１１ｂは図中の上下方向に加えて、左右方向にも弾性変形する余地を有している。したがって、図３に示すように、緩衝部材が単一の部材からなる場合に比較して、衝撃力を吸収し易くなる。

【0020】

図４は、緩衝部材１１が回路基板６の下面を支持している状態の断面を示している。緩衝部材１１は回路基板６の下面を、２つの部材１１ａ，１１ｂのそれぞれの上面により支持しているが、各面を一体と捉えれば２点で支持していることになる。また、２つの部材１１ａ，１１ｂは、回路基板６の下面に部品である回路素子等が搭載されている領域を避けて支持する配置となっている。

【0021】

以上のように本実施形態によれば、ＲＦＩＤタグ１に、通信回路が搭載される回路基板６と、通信回路に電源を供給する電池８と、これらを内部に収容する上カバー３及び下カバー２と、下カバー２と回路基板６との間に配置され弾性体からなる緩衝部材１１とを備える。電池８は回路基板６の上面に配置され、回路基板６の下面が部品面となり、緩衝部材１１は、回路基板６の下面に当接する２つの支持点を有している。

【0022】

これにより、タグ１が落下して筐体４に衝撃が加わった際に、緩衝部材１１が２つの支持点により回路基板６の下面に当接して弾性変形した際に、複数の支持点の間に隙間があるので回路基板６と平行となる方向にも弾性変形する。したがって、緩衝部材が回路基板６の下面に対し１つの面のみで当接する構造に比較して、より衝撃を吸収し易い構造となっているので、耐衝撃性を向上させて回路基板６に搭載されている回路素子等をより確実に保護できる。

【0023】

この場合、緩衝部材１１を、棒状の２つの部材１１ａ，１１ｂで構成し、これらを平行に配置する。このように構成すれば、２つの支持点が回路基板６と平行となる方向に弾性変形するためのスペースを、部材１１ａ，１１ｂの間に十分に確保できる。

【0024】

ここで、緩衝部材の部材数を増やすほどタグ１に加わる衝撃を吸収し易くなるが、それに応じて、組み立て性が悪化したり緩衝部材の製造コストが上昇するおそれがある。これに対して、緩衝部材１１を、２つの部材１１ａ，１１ｂを平行に配置した構成とすれば単純な形状の二部材になるので、組み立て性の悪化や製造コストの上昇を招くことなく、耐衝撃性を向上させることができる。

【0025】

加えて、防水ラバー５を、下カバー２の内周側に凹んだ形状の本体５Ｈと、カバー２及び３を組み合わせた際に両者の間に介在するエッジ部５Ｈとを有する構成とし、電池８及び回路基板６を本体５Ｈの内部に収容する。そして、緩衝部材１１を、本体５Ｈの内低部に配置するように防水ラバー５と一体に成形する。これにより、緩衝部材１１を設けるためのコストを削減できる。

【0026】

また、２つの部材１１ａ，１１ｂを、回路基板６の下面に部品が搭載されている領域を避けて支持する配置としたことで、筐体４に衝撃が加わった際に緩衝部材１１が部品に当接しないため、部品に加わるストレスを低減して部品を保護できる。

【0027】

（第２実施形態）
以降の第２～第４実施形態は、緩衝部材の形状のバリエーションを示すものである。図８に示す第２実施形態は、１３個の正方形状の部材１２（１）～１２（１３）で構成される緩衝部材１２を示している。９個の部材１２（１）～１２（９）と、４個の部材１２（１０）～１２（１３）とは、それぞれ格子状に配置されている。後者の４個の部材１２（１０）～１２（１３）は、全体の中心に位置する部材１２（５）の周辺に配置されている。そして、各部材の頂角が接する部分で互いが連結されている。結果として、１３個の部材１２（１）～１２（１３）は、市松模様をなすように配置されている。

【0028】

以上のように構成される第２実施形態によれば、緩衝部材１２は、１３個の部材による１３個の支持点によって回路基板６の下面側を支持するので、衝撃をより広い領域に亘って吸収できる。尚、例えば９個の部材１２（１）～１２（９）のみや、４個の部材１２（１０）～１２（１３）のみで格子状の配置としても良い。

【0029】

（第３実施形態）
図９に示す第３実施形態は、平面形状が正方形状である１３個の部材１３（１）～１３（１３）で構成される緩衝部材１３を示している。これらは、緩衝部材１２と同様に市松模様をなすように配置されているが、部材１３（１）～１３（１３）は連結されておらず、これらは独立した部材である。また、各部材１３（１）～１３（１３）の縦断面は、三角形状である。

【0030】

以上のように構成される第３実施形態によれば、緩衝部材１３は、第２実施形態と同様に、１３個の部材による１３個の支持点によって回路基板６の下面側を支持するが、各部材の縦断面形状を三角形とすることで、緩衝部材１３が回路基板６の下面に当接する部分，つまり支持点側の面積が最小となり、そこから下カバー２に向かう方向に面積が大きくなる。したがって、衝撃をよりソフトに吸収できる。

【0031】

（第４実施形態）
図１０に示す第４実施形態は、平面形状が円形である５個の部材１４（１）～１４（５）で構成される緩衝部材１４を示している。これらのうち、４つの部材１４（１）～１４（４）は、正方形の各頂角に配置されており、部材１４（５）は、それらの中心に配置されている。また、各部材１４（１）～１４（５）の縦断面は、半円状である。

【0032】

以上のように構成される第４実施形態によれば、緩衝部材１４は、５個の部材による５個の支持点によって回路基板６の下面側を支持するが、各部材の縦断面形状を半円形とすることで、第３実施形態と同様に、緩衝部材１４の面積が、回路基板６の下面に当接する側は小さく下カバー２に向かう方向により大きくなるので、衝撃をソフトに吸収できる。

【0033】

また、図１１は、第１～第４実施形態の各緩衝部材の応力を測定して比較したものである。尚、比較対象として、従来技術に相当する同じゴム材で１つの正方形の部材で構成したもの；比較対象１と、ポロンを用いて同じ面積の正方形の部材で構成したもの；比較対象２も示している。この図から分かるように、第１～第４実施形態の各緩衝部材の応力は、何れも比較対象１と比較対象２との間にあり、第１実施形態から第４実施形態にかけて、同じ荷重に対する変形量が大きくなっており、衝撃力をより吸収し易くなる方向に変化している。

【0034】

本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
弾性体は、ゴム材に限らない。
緩衝部材に用いる部材の個数は、各実施形態に示したものに限らない。
防水ラバー５は必要に応じて設ければ良く、緩衝部材を下カバー２と回路基板６との間に配置しても良い。
電池ホルダ７も必要に応じて設ければ良く、電池８を回路基板６に直付けしても良い。
必ずしも回路基板６の下面を部品面とする必要はなく、回路基板６の上面を部品面としても良い。

【0035】

各実施形態に用いた緩衝部材を、適宜組み合わせて使用しても良い。例えば、第２実施形態の部材１２（１０）～１２（１３）を、第３実施形態の部材１３（１０）～１３（１３）に置き換えても良い。この場合、衝撃力が印加された初期の段階は、先に部材１３（１０）～１３（１３）が回路基板６の下面に当接することで衝撃力をソフトに吸収し、部材１３（１０）～１３（１３）の変形が進んでその厚さが１２（１）～１２（９）に等しくなると、全ての部材により衝撃力をより大きく吸収できるようになる。
セキュリティシステム用通信タグは、ＲＦＩＤタグに限ることはない。

【符号の説明】

【0036】

図面中、１はＲＦＩＤタグ、２は下カバー、３は上カバー、４は筐体、５は防水ラバー、６は回路基板、７は電池ホルダ、８は電池、１１～１４は緩衝部材を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】