本發(fā)明涉及在與移動體進行無線通信時使用的移動體通信用標識，特別適合應(yīng)用于被緊固件固定于地面的移動體通信用標識。

背景技術(shù)：

移動體通信用標識通過例如緊固件而固定于地面，在與汽車等移動體進行無線通信時使用。移動體通信用標識由搭載有通信用電子零件的電子基板和固定該電子基板的樹脂制箱體構(gòu)成。另外，箱體含有緊固輔助用金屬件而成。通過利用螺栓等緊固件將該緊固輔助用金屬件和預(yù)先設(shè)置于地面的臺座緊固，能夠利用緊固件的軸向力(緊固力)將移動體通信用標識固定于地面。

另外，箱體的金屬件在樹脂成型箱體時被一體固定。此時，若金屬件與樹脂界面的貼緊力小，則存在結(jié)合面產(chǎn)生剝落而不能將移動體通信用標識牢固地固定于地面(臺座)的情況。而且，由于使用金屬件，因此制造成本增大。因此，專利文獻1公開了一種結(jié)構(gòu)，去除金屬件，使用螺栓直接緊固樹脂制箱體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠降低制造成本，并且將移動體通信用標識牢固地固定于地面。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-183678號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

但是，對于在專利文獻1記載的技術(shù)，當(dāng)將移動體通信用標識固定于地面后經(jīng)過長時間，螺栓的軸向力降低，若移動體在該螺栓的軸向力降低的狀態(tài)下通過移動體通信用標識上，則移動體通信用標識振動而使螺栓發(fā)生松弛。因此，存在不能將移動體通信用標識長時間牢固地固定的課題。

此外，若不使用金屬件這種緊固輔助體而將樹脂通過螺栓直接緊固，則螺栓的軸向力因樹脂的應(yīng)力松弛而隨著時間經(jīng)過而降低。在專利文獻1中，雖然通過以滿足根據(jù)螺栓的接觸面積、溫度、樹脂以及螺栓的線膨脹系數(shù)等得到的條件式的方式進行緊固，在經(jīng)過一定時間(例如，1000小時)后也能夠維持軸向力，但是，經(jīng)過長時間后(例如，1年后)的軸向力變得非常小。該情況下，殘余軸向力小于能夠相對于振動防止松弛的軸向力，因移動體通過時的振動而在螺栓發(fā)生松弛。

本發(fā)明考慮以上點而完成，其提出一種移動體通信用標識的方案，即使在從緊固后經(jīng)過長時間后，也能夠保持緊固件的軸向力來防止松弛，將移動體通信用標識牢固地固定。

為了解決相關(guān)課題，本發(fā)明的特征在于，具備：箱體，其在內(nèi)部具備電子基板；臺座，其支承箱體；以及緊固件，其將箱體和臺座緊固，箱體由與溫度變動相應(yīng)地膨脹或收縮的樹脂成型，緊固件具有與箱體的線膨脹系數(shù)大致相同的線膨脹系數(shù)。

本發(fā)明具有如下效果。

根據(jù)本發(fā)明，即使在緊固后經(jīng)過長時間之后，也能夠保持緊固件的軸向力而防止松弛，將移動體通信用標識牢固地固定。

附圖說明

圖1是移動體通信用標識的上表面結(jié)構(gòu)圖。

圖2是在移動體通信用標識和移動體之間進行的無線通信的示意圖。

圖3是移動體通信用標識的剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖4是表示軸向力保持時間與軸向力保持率的關(guān)系的圖表。

圖5是表示軸向力保持時間與軸向力保持率的關(guān)系的圖表。

圖6是表示軸向力保持時間與軸向力保持率的關(guān)系的圖表。

圖7是其它移動體通信用標識的剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖8是其它移動體通信用標識的放大剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖9是其它移動體通信用標識的放大剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖10是其它移動體通信用標識的放大剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖11是被其它緊固方法固定的移動體通信用標識的上表面結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1-移動體通信用標識，2-緊固件，3-路面，4-臺座，5-箱體，6-托盤，7-電子基板，8-填充材料，9-移動體，10-天線，11-無線通信，12-襯墊，13-螺母，14-上表面?zhèn)冉佑|面積，15-下表面?zhèn)冉佑|面積，16-加強纖維

具體實施方式

(1)整體結(jié)構(gòu)

參照圖1及圖2，對移動體通信用標識1的大致結(jié)構(gòu)進行說明。

圖1表示移動體通信用標識1的上表面結(jié)構(gòu)，另外，圖2表示在移動體通信用標識1和移動體9之間進行的無線通信11的示意圖。

移動體通信用標識1被緊固件2固定在路面3上。緊固件2例如為不銹鋼等金屬制的螺栓。汽車等移動體9在路面3上行駛。若移動體9在移動體通信用標識1上通過，則在該通過時刻，移動體9具備的天線10和固定于路面3上的移動體通信用標識1進行無線通信11。

例如，在移動體通信用標識1固定于付費道路的路面3上的情況下，移動體通信用標識1從移動體9(天線10)接收車輛類型、駛?cè)胧召M口的信息。然后，移動體通信用標識1基于這些信息計算通行費信息，并向移動體9發(fā)送。移動體9具備的車載器(省略圖示)通過聲音或圖像向駕駛員通知接收到的通行費信息。

另外，移動體通信用標識1也可以向移動體9發(fā)送行駛區(qū)間的限制速度信息。此情況下，移動體9能夠利用車載器對限制速度和當(dāng)前速度進行比較對照，并在當(dāng)前速度超過限制速度的情況下生成音聲信息來提醒駕駛員。

如上所述，移動體通信用標識1進行的無線通信11多用于金錢授受、提高安全性上，因此需要高的可靠性。此外，本文中移動體通信用標識1固定于路面3上，但是并不限于此，也可以例如固定于其它地面、壁面以及頂板等。

(2)剖面結(jié)構(gòu)

圖3表示移動體通信用標識1的剖面結(jié)構(gòu)。具體而言，表示圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)。在托盤6上配置電子基板7，為了對電子基板7進行保護而由填充材料8進行密封，再從上方覆蓋箱體5，從而制得移動體通信用標識1。此外，在電子基板7上配置無線通信用電子零件。

然后，使用緊固件2將移動體通信用標識1直接緊固于預(yù)先固定在路面3上的臺座4來進行固定。通過對作為緊固件2的金屬制螺栓施加軸向力，能夠?qū)⒁苿芋w通信用標識1固定于地面。

托盤6及箱體5由樹脂制作。樹脂為例如纖維增強塑料(FRP：Fiber Reinforced Plastics)。FRP含有玻璃纖維或碳纖維。另外，填充材料8例如為密封用樹脂、聚氨基甲酸乙酯樹脂。填充材料8可以如圖3所示地局部進行密封，也可以以整體填充的方式進行密封。

在本實施方式中，將移動體通信用標識1通過緊固件2直接緊固于臺座4。因此，無需在移動體通信用標識1結(jié)合用于輔助由緊固件2進行的緊固的金屬件，從而能夠抑制制造成本。

而且，在本實施方式中，以箱體5的線膨脹系數(shù)和緊固件2的線膨脹系數(shù)大致相同的方式制造移動體通信用標識1。對于詳情在后面進行敘述，但是通過使箱體5和與箱體5接觸的緊固件2的線膨脹系數(shù)大致相同，能夠防止緊固件2的軸向力隨著溫度變動而降低。從而，能夠防止隨著軸向力降低而產(chǎn)生的緊固件2的松弛。對于箱體5的線膨脹系數(shù)和緊固件2的線膨脹系數(shù)大致相同而言，只要將緊固件2的線膨脹系數(shù)基于箱體5的線膨脹系數(shù)進行設(shè)定即可，包括兩者完全相同的情況，或者從保持緊固件2的軸向力來防止松弛從而可以穩(wěn)定地固定移動體通信用標識1的觀點出發(fā)包括兩者處于相似性的范圍內(nèi)的情況，例如，包括上述箱體5的線膨脹系數(shù)α_R與上述緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B之比α_R/α_B為0.80≤(α_R/α_B)≤1.20的情況。

(3)軸向力保持時間與軸向力保持率的關(guān)系

參照圖4～圖6，對軸向力保持時間與軸向力保持率的關(guān)系進行說明。

圖4表示在箱體5的線膨脹系數(shù)α_R和緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B大致相同的情況下，將移動體通信用標識1通過緊固件2直接固定于臺座4后的緊固件2的軸向力保持時間和軸向力保持率的關(guān)系。

如圖4所示，緊固件2的軸向力隨著時間推移而降低，但是保持比松弛發(fā)生軸向力X更高的軸向力。移動體9通過移動體通信用標識1，即使在移動體通信用標識1振動的情況下，也因為緊固件2的軸向力比松弛發(fā)生軸向力X高，所以不會產(chǎn)生緊固件2的松弛。因此，在該情況下，即使緊固后經(jīng)過了長時間，也能夠保持緊固件2的軸向力從而防止松弛。

圖5及圖6表示在產(chǎn)生溫度變動的情況下的、軸向力保持時間與軸向力保持率的關(guān)系。另外，作為比較例，示出在箱體5的線膨脹系數(shù)α_R和緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B不是大致相同的情況下的軸向力保持時間和軸向力保持率的關(guān)系。移動體通信用標識1設(shè)定在室外的情況比較常見，因此，根據(jù)晝夜或者季節(jié)的變化，經(jīng)受溫度變動。

首先對圖5進行說明，圖5表示在溫度上升后的情況下，(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)≈(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下的軸向力保持時間和軸向力保持率的關(guān)系。另外，作為比較例，示出了(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)＜＜(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下的軸向力保持時間和軸向力保持率的關(guān)系。

如圖5所示，在(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)≈(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下，即使溫度上升，也不會隨著溫度上升而對緊固件2的軸向力產(chǎn)生影響，緊固件2的軸向力保持比松弛發(fā)生軸向力X更高的軸向力。因此，在該情況下，即使緊固后經(jīng)過長時間，也能夠保持緊固件2的軸向力，防止松弛。

與此相對，在(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)＜＜(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下，當(dāng)溫度上升時，緊固件2在軸向力施力方向(相對于臺座4垂直的方向)上膨脹，雖然箱體5也在同方向上膨脹，但是因為該緊固件2的軸向力施力方向上的膨脹量比箱體5的同方向上的膨脹量更大，所以軸向力降低，到低于松弛發(fā)生軸向力X為止的軸向力保持時間縮短。

因此，在緊固后經(jīng)過了長時間的情況下，緊固件2的軸向力變成比松弛發(fā)生軸向力X更小的軸向力。在該情況下，在緊固后經(jīng)過長時間之后，在移動體通信用標識1振動時，緊固件2受振動的影響而松弛，不能穩(wěn)定地固定移動體通信用標識1。

接下來，對圖6進行說明。圖6表示溫度上升的情況下，(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)≈(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下的軸向力保持時間和軸向力保持率的關(guān)系。另外，作為比較例，示出了(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)＞＞(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下的軸向力保持時間和軸向力保持率的關(guān)系。

如上所述，在(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)≈(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下，即使溫度上升，也不會對隨著溫度上升的緊固件2的軸向力產(chǎn)生影響。因此，即使在緊固后經(jīng)過長時間之后，也能夠保持緊固件2的軸向力，防止松弛。

與此相對，在(箱體5的線膨脹系數(shù)α_R)＞＞(緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B)的情況下，當(dāng)溫度上升時，緊固件2在軸向力施力方向(相對于臺座4垂直的方向)上進行膨脹，而且箱體5也在同方向上膨脹。此時，緊固件2的軸向力施力方向上的膨脹量比箱體5的同方向的膨脹量更小，所以，軸向力暫時上升。

然而，相反地，當(dāng)溫度降低時，箱體5比緊固件2進行更大地收縮，緊固件2的軸向力降低。其結(jié)果，緊固件2的軸向力變成比松弛發(fā)生軸向力X更小的軸向力，在該情況下，當(dāng)移動體通信用標識1振動時，緊固件2受振動的影響而松弛，不能穩(wěn)定地固定移動體通信用標識1。

(4)本實施方式的效果

如上所述，根據(jù)本實施方式，使用緊固件2將移動體通信用標識1直接緊固于臺座4。從而，無需在移動體通信用標識1設(shè)置用于對緊固件2進行的緊固進行輔助的金屬件，能夠抑制制造成本。

而且，根據(jù)本實施方式，使箱體5的線膨脹系數(shù)α_R和緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B大致相同地來制造移動體通信用標識1，因此，能夠抑制緊固件2的軸向力因溫度變動的影響而降低。

因此，即使緊固后經(jīng)過長時間之后，也能夠保持緊固件2的軸向力來防止松弛。而且，能夠穩(wěn)定地固定移動體通信用標識1。

此外，在使用FRP作為箱體5的原料的情況下，由于成型箱體5時的樹脂的流動，加強纖維方向變化，從而箱體5的線膨脹系數(shù)α_R發(fā)生波動?？紤]到該波動，優(yōu)選箱體5的線膨脹系數(shù)αR與緊固件2的線膨脹系數(shù)α_B之比α_R/α_B為0.80＜(α_R/α_B)＜1.20。

(5)其它實施方式

圖7表示其它移動體通信用標識1A的剖面結(jié)構(gòu)。具體而言，表示圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)。移動體通信用標識1A與圖3的移動體通信用標識1的區(qū)別點在于，不具備托盤6，而將電子基板7通過填充材料8固定。

這樣制作的移動體通信用標識1A也能夠得到與上述說明了的移動體通信用標識1同樣的效果。即，能夠抑制制造成本，長時間保持緊固件2的軸向力，防止松弛。

圖8～圖10表示其它移動體通信用標識1A、1B及1C的放大剖面結(jié)構(gòu)。另外，圖11表示通過其它緊固方法進行固定的移動體通信用標識1(1A～1C)的上表面結(jié)構(gòu)。

圖8所示的其它移動體通信用標識1A與圖3的移動體通信用標識1的不同點在于，不具備如上所述的托盤6，而將電子基板7通過填充材料8固定。符號14表示箱體5的一端與其它部件(在此為緊固件2)接觸的接觸部分的接觸面積。另外，符號15表示箱體5的另一端與其它部件(在此為臺座4)接觸的接觸部分的接觸面積。對于這些接觸面積的總面積A[mm²]的條件在后文進行敘述。

另外，圖9所示的其它移動體通信用標識1B與圖3的移動體通信用標識1的不同點在于，在圖8的移動體通信用標識1A的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在箱體5和緊固件2之間設(shè)有襯墊12A，預(yù)先在臺座4上設(shè)有螺母13，并且在箱體5和臺座4或螺母13之間設(shè)有襯墊12B。

這樣制作的移動體通信用標識1B也能夠與上述說明了的移動體通信用標識1同樣地抑制制造成本、長時間保持緊固件2的軸向力而防止松弛。

此外，圖9中的符號14表示箱體5的一端與其它部件(此處為襯墊12A)接觸的接觸部分的接觸面積。另外，符號15表示箱體5的另一端與其它部件(在此為襯墊12B)接觸的接觸部分的接觸面積。對于這些接觸面積的總面積A[mm²]的條件，在后文進行敘述。

另外，圖10所示的其它移動體通信用標識1C與圖3的移動體通信用標識1的不同點在于，在圖8的移動體通信用標識1A的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以箱體5的加強纖維16的取向方向與緊固件2的軸向大致相同的方式制作。通過使加強纖維16的取向方向與緊固件2的軸向大致相同，能夠減小樹脂的應(yīng)力松弛的影響，能夠?qū)⑤S向力隨著時間推移而降低的量維持在最小限度。此外，符號14及15表示與在圖8中所說明了的相同的接觸面積。

另外，圖11所示的其它緊固方法與圖1的緊固方法的不同點在于，使用四根緊固件2對移動體通信用標識1(1A～1C)進行緊固。如上所述地通過不限于兩根的多根緊固件2緊固移動體通信用標識1(1A～1C)，這樣也可以得到與上述說明了的移動體通信用標識1同樣的效果。即，能夠抑制制造成本，長時間保持緊固件2的軸向力而防止松弛。

在此，下面對接觸面積A的條件進行說明。設(shè)接觸面積14及15的總面積為A[mm²]、移動體通信用標識1(1A～1C)的質(zhì)量為m[kg]、移動體通信用標識1(1A～1C)承受的最大加速度為a[m/s²]、為了固定移動體通信用標識1(1A～1C)而使用的緊固件2的根數(shù)為N[根]、箱體5的屈服應(yīng)力或0.2％耐力為σ_y[MPa]、軸向力降低系數(shù)為K，在該情況下，移動體通信用標識1(1A～1C)構(gòu)成為滿足下述式1。

式1

$A\>\frac{ma}{{\mathrm{NK\σ}}_y}\mathrm{......}\left(1\right)$

對上述式1的作用進行說明。緊固件2的軸向力隨著時間推移而降低，因此，若設(shè)初期軸向力為F1[N]，設(shè)降低后的殘余軸向力為Fn[N]，設(shè)軸向力降低系數(shù)為K，則殘余軸向力Fn能夠以KF1表示。此外，軸向力降低系數(shù)K取例如1年后為0.36、30年后為0.23這樣的值。

另一方面，在向質(zhì)量m的移動體通信用標識1(1A～1C)載荷有最大加速度a時，一根緊固件2受到的力為ma/N[N]。若平均每個緊固件2受到的力ma/N超過緊固件2的殘余軸向力KF1時，則緊固件2產(chǎn)生松弛。因此，為了使經(jīng)過固定期間后的緊固件2不產(chǎn)生松弛，需要滿足KF1＞ma/N。

另外，初期軸向力F1需要設(shè)定為比箱體5的強度更小。具體而言，在設(shè)箱體5的屈服應(yīng)力或0.2％耐力為σ_y[MPa]、與箱體5接觸的接觸面積為A[mm²]時，需要設(shè)定為滿足F1/A＜σ_y。根據(jù)以上的考察，得到上述式1。

構(gòu)成為滿足上述式1的移動體通信用標識1(1A～1C)能夠防止箱體5的損壞，而且長時間保持緊固件2的軸向力而防止松弛。從而，能夠穩(wěn)定地固定移動體通信用標識1(1A～1C)。