專利名稱：用于將模塊固定在輪胎內(nèi)壁上的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將模塊固定在輪胎內(nèi)壁上的裝置，并且特別涉 及一種用于固定電子模塊的裝置。
背景技術(shù)：
電子模塊在輪胎中的使用提供了多種用途，包括獲取、存儲和/或傳 輸信息，用來監(jiān)孔輪胎的使用、以及特別地提供關(guān)于輪胎使用壽命過程 中輪胎性能變化的信息。
這種電子模塊包括被動部件(例如標(biāo)識或者RFID芯片)和/或連接 到自主動力供應(yīng)系統(tǒng)的主動部件，例如電池或者其它感應(yīng)耦合系統(tǒng)。這 些電子模塊被設(shè)計成通過無線電波與例如作為用戶界面的外界模塊交換 信息，所述無線電波的頻率和功率經(jīng)過細(xì)致調(diào)整從而與特定的傳輸協(xié)議 相一致。電子模塊也被設(shè)計成存儲信息，從而被隨后詢問，用于分析輪 胎的磨損。電子模塊一般設(shè)置在彈性或剛性的保護罩內(nèi)部，所述保護罩 能夠保護電子元件免受震動以及輪胎中的環(huán)繞氣氛和輪胎的環(huán)境，所述 環(huán)繞氣氛特別地由于流體(例如抗氧化或抗剌穿目的)的存在而產(chǎn)生。
一旦輪胎被安裝到車輪上，這種電子模塊特別地被固定到由輪胎形 成的空腔的內(nèi)側(cè)。為了實現(xiàn)這些，電子模塊可被放置在多個支承部上面。 這樣，電子模塊可以被固定到閥、固定到輪輞、固定或者連結(jié)到輪胎內(nèi) 壁或者結(jié)合在輪胎的部件中。根據(jù)輪胎類型、輪胎經(jīng)受的應(yīng)力、用于電 子模塊的能量源類型、監(jiān)控所需信息以及在養(yǎng)護情況下需要的可達性而 從這些解決方法中選擇一個出來。本發(fā)明涉及將電子模塊固定在輪胎內(nèi) 壁上的情況。
當(dāng)電子模塊由此結(jié)合到輪胎時，所選擇的固定模式必須確保無論輪 胎的旋轉(zhuǎn)速度以及使用條件如何都能將模塊保持在位。
滿足這些需要的固定方案已經(jīng)在例如公開文獻EP0936089 、 US6255940、 US6462650或者W02005/044600中被描述，所述文獻描述了用于將模塊固定在輪胎內(nèi)壁上的系統(tǒng)。這些裝置由彈性支承部組成，所 述支承部的一個表面用于結(jié)合到輪胎內(nèi)壁，并且另一個表面具有固定裝 置，該固定裝置與設(shè)置在模塊上的連接裝置相結(jié)合。
盡管并不局限于下述應(yīng)用類型，但是本發(fā)明特別參照一種厚度為
2cra或更大以及長度至少等于4cm以及寬度至少等于2cm的電子模塊被 描述，這些電子模塊將被嵌入到軸向?qū)挾却笥?7英寸、用于傾翻式車輛 的輪胎中。
在這種類型的車輛、特別是用在礦井或采石場中運送負(fù)荷的情況下， 與輪胎滾動時所支撐的負(fù)荷相聯(lián)系的輪胎尺寸會產(chǎn)生大約30%的輪胎撓 曲。由于動態(tài)過載，這些輪胎會特別地經(jīng)受超過50%的負(fù)荷增加，所述 動態(tài)過載在負(fù)荷型車輛或其它車輛的情況下與剎車相聯(lián)系或者與傾翻式 車輛駛過路面的變形相聯(lián)系。
當(dāng)所述輪胎從無負(fù)荷狀態(tài)變化到在標(biāo)稱負(fù)荷以及壓力條件下的靜態(tài) 負(fù)荷狀態(tài)時，輪胎的撓曲由輪胎的徑向變形或者徑向高度的變化所確定。
它以相對撓曲的形式進行表示，該相對撓曲由輪胎徑向高度的變化 與輪胎外徑和在鎖圈槽上測量的輪輞最大直徑之間差值的一半的比率所 確定。輪胎的外徑是在標(biāo)稱壓力下的無負(fù)荷狀態(tài)下靜態(tài)地進行測量。
輪胎由此在這個區(qū)域經(jīng)受徑向壓力。這些壓力與縱向壓力相結(jié)合， 特別是由于接觸范圍的區(qū)域中輪胎的輻射(deradialization)。這些應(yīng) 力的結(jié)合尤其導(dǎo)致了輪胎壁的變形。
這些與例如電子模塊(諸如上面所述的那些具有相對較大厚度的電 子模塊)相聯(lián)系的變形需要固定裝置更加適合于確保固定的長久性。這 是因為由于與模塊類型和輪胎類型相聯(lián)系的特別高的應(yīng)力，因此前述裝 置具有弱點。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明者由此被賦予確定一種用于固定電子模塊的裝置的任務(wù)，該裝 置確保了所述固定的長久性，包括如上所述的模塊具有至少2cm厚度的 情況，該模塊被固定在經(jīng)受大約30%撓曲的輪胎中。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種將模塊固定在輪胎內(nèi)壁上的裝置實現(xiàn)， 所述裝置由緊固到輪胎的支承部以及柔性條帶組成，該支承部包括用于固定所述條帶的裝置，所述條帶的端部具有用于連接所述模塊的至少兩 個獨立裝置，以及所述條帶具有用于使模塊固定不動的裝置。
很明顯，根據(jù)本發(fā)明所述的裝置能夠有效地將模塊保持在位，包括 當(dāng)輪胎使用時經(jīng)受高應(yīng)力的情況。實際上似乎是條帶的柔性特性確保緊 固在輪胎中的模塊的長久性，該特性使條帶能夠特別地吸收與通過獨立 裝置的連接相聯(lián)系的某些應(yīng)力，允許由負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力至少局部地分布。 還顯示出從安裝模塊的角度以及將模塊保持在位的角度來看，這種類型 的緊固特別良好地適用于相對較厚的模塊。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，柔性條帶是可取下的。這樣具有了一個與生 產(chǎn)有關(guān)的優(yōu)點，因為可以通過兩個步驟來準(zhǔn)備或生產(chǎn)該裝置安裝支承 部，所述支承部緊固到輪胎上，接下來安裝條帶。此外，還允許條帶出 于任何原因而被替換，而支承部被保留。
根據(jù)本發(fā)明一個有利實施例，用于將條帶固定到支承部的裝置通過 支承部中的兩個開口獲得，該兩個開口形成通道并且允許條帶通過該通 道。該實施例由于其結(jié)構(gòu)簡化性以及其使用而特別地有利。支承部中的 開口可例如在制造所述支承部時就被制造出來。當(dāng)支承部由聚合材料如 橡膠制成時，在橡膠的交聯(lián)或硫化過程中設(shè)置嵌入件，橡膠不粘附到嵌 入件，所述嵌入件隨后被移除從而呈現(xiàn)出形成所述通道的兩個開口。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，用于連接柔性條帶各個端部的裝置是與設(shè)置 在模塊上的裝置互補的裝置。這樣的實施例尤其能夠使模塊的連接階段 簡化。
同樣優(yōu)選地，用于連接條帶各個端部的裝置是開口。該柔性條帶的 優(yōu)選實施例允許所述條帶的一端被連接到模塊的突出部上。
在本發(fā)明的一個有利實施例中，用于使模塊固定不動的裝置是由所 述條帶施加的力。
根據(jù)第一實施例，由所述條帶施加的力是彈性回復(fù)力。根據(jù)該實施 例， 一旦所述模塊被連接，被實現(xiàn)了模塊的固定不動。
根據(jù)第二實施例，由所述條帶施加的力通過條帶的熱收縮獲得。為 了達到此目的，條帶有利地由合適材料制成，并且一旦模塊被連接，條 帶被加熱。
本發(fā)明的一個優(yōu)選結(jié)構(gòu)變體還提得所述支承部由交聯(lián)到輪胎上的聚合材料制成。同時有利地，支承部的交聯(lián)與輪胎的交聯(lián)(特別是硫化) 同時進行。根據(jù)本發(fā)明的這個結(jié)構(gòu)變體，具有支承部的輪胎的制造被更 快速地進行，以及支承部被完美地緊固到輪胎的內(nèi)壁上。
同時有利地，柔性條帶由聚合材料形成。有利地，該材料并未被加 強，從而確保條帶是柔性的并且由條帶施加的固定不動力與本發(fā)明相一 致。


接下來通過參考圖1到3而對本發(fā)明示意性實施例進行描述，本發(fā)
明的其它細(xì)節(jié)和有利特征將顯現(xiàn)出來，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意圖2a到2c是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實施例的示意圖；以及 圖3a到3c是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施例的示意具體實施例方式
附圖沒有按比例繪制，目的是易于理解。
圖1顯示了使用固定裝置3固定在輪胎內(nèi)壁上2的電子模塊1。固定裝 置3本身由緊固到輪胎上的支承部4組成，所述支承部設(shè)置有兩個開口 5， 柔性條帶6穿過所述開口5。
支承部4可在制造輪胎時形成，構(gòu)成支承部4的一個或多個橡膠層被 放置在適當(dāng)位置并且與輪胎的固化同時地被固化。兩個開口 5可通過在固 化過程中將元件放置在適當(dāng)位置而形成。這種元件由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知 的、并且不與橡膠粘附的任意材料制成，該元件被嵌入到兩個橡膠層之間、 并且元件端部被定位成獲得所需的兩個開口 。
根據(jù)另一個實施例，支承部4可通過預(yù)先模制由橡膠制成、并且在輪 胎固化前附著到輪胎上。支承部4隨后被固化、并且通過在支承部4和輪 胎之間施加交界面而獲得結(jié)合，使得在輪胎被固化同時在支承部與輪胎之 間實現(xiàn)結(jié)合。
根據(jù)最后一個實施例，支承部4可通過僅僅經(jīng)受局部固化的預(yù)先模制 由橡膠制成，局部固化可以保存基部，即，支承部將要與輪胎相接觸的部 分，該部分是非交聯(lián)的。由此獲得的支承部在輪胎固化之前被放置在輪胎 上，并且在輪胎固化過程中獲得支承部與輪胎之間的結(jié)合。然而，根據(jù)該實施例，需要謹(jǐn)慎限定預(yù)制的、并且局部交聯(lián)的支承部的保存時間。
支承部4最好由未加強的橡膠制成，從而更有效地支撐所有輪胎變形。 然而，如果需要具有加強元件，那么該加強元件最好為彈性加強元件。
柔性條帶6同樣由未加強的橡膠制成，并且在其各個端部具有用于連 接電子模塊1的裝置。柔性條帶6獨立地制造并且在安裝電子模塊1時被 添加。所述條帶滑動進入一個開口 5中、并從另一個開口中露出，從而使 支承部4位于兩個開口 5之間的上部部分形成了保持柔性條帶6的通道， 形成了由電子模塊l的頂部所封閉的環(huán)。
電子模塊1具有測量頭7，例如用于在其頂部的壓力測量。為了確保無 干擾的測量，測量頭7最好不被與柔性條帶6相聯(lián)系的連接裝置所覆蓋。 由于柔性條帶6的各個端部具有連接裝置，因此能夠固定模塊而不會覆蓋 電子模塊1的測量頭7。
圖2和圖3顯示了本發(fā)明的兩個示意性實施例。
在圖2a和2b中，電子模塊21以及柔性條帶26的端部分別以側(cè)視圖 和頂視圖顯示。條帶26的各個端部通過測量頭27處的連接而緊固到模塊 21但是沒有覆蓋所述測量頭27。如圖2c所示，條帶26的端部分別具有基 本上為測量頭27的尺寸的開口 28。在圖2所示的情況下，測量頭是圓形的， 開口 28也是圓形的、并且開口 28的直徑基本上等于測量頭的直徑。
試驗顯示出這種裝置提供了模塊的良好連接。由未加強橡膠制成的條 帶26有利地具有彈性特性，該彈性特性與連接系統(tǒng)相結(jié)合足以使電子模塊 21固定不動。滾動試驗實際地顯示，當(dāng)輪胎經(jīng)過石頭路面時由于變形而經(jīng) 受較大壓力時，電子模塊保持在位、并且固定裝置不會損壞。
根據(jù)本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)變體，柔性條帶26任意地包括覆蓋有維可牢 (Velcro)織物型材料的多個區(qū)域，用于在這兩個端部的重疊區(qū)域內(nèi)將條 帶26的一端連接到另一端。這種維可牢連接尤其可以在測量頭的任意側(cè)被 看到。這種選擇的優(yōu)點在于不會使一端松開，并且由此更好地將其保持在 位并且防止它在輪胎變形過程中與測量頭27脫離。同時，也可允許所施加 的應(yīng)力進行分布，從而使模塊21固定不動。根據(jù)另一個選擇，柔性條帶26 由維可牢織物型材料制成，用于在這兩個端部的重疊區(qū)域內(nèi)手動地連接端部。
圖3a， 3b和3c顯示了根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的結(jié)構(gòu)變體，該固定裝置設(shè)計成用于固定電子模塊31，所述電子模塊31具有附屬部39，從而通 過開口 38連接到柔性條帶36的端部。
根據(jù)這個結(jié)構(gòu)變體，試驗已經(jīng)給出與前面情況極為類似的結(jié)果。該方 案的優(yōu)點在于當(dāng)連接條帶36時，永遠(yuǎn)不會接觸或者甚至擦傷測量頭37。
在40. 00R57尺寸的輪胎上進行試驗，該輪胎安裝到CAT793型車輛上， 所述輪胎中固定有壓力傳感型模塊，該模塊外部尺寸為長度9cm、寬度 5cm以及厚度3cm。
該模塊通過圖2所描述的裝置固定，在輪胎制造過程中，支承部被固 定在輪胎內(nèi)壁上。由于支承部由橡膠制成，因此支承部可以與橡膠同時被 硫化。模塊隨后使用橡膠條帶固定，該條帶的兩端連接到測量頭。端部通 過各個端部上的維可牢織物而被固定在一起。
在具有石頭和車轍的路面上進行滾動試驗，這是復(fù)制裝配到車輛上的 輪胎在礦山中行進會遇到的路面。在動態(tài)過載下，滾動過程中觀察到的撓 曲可達到50°/。。
所獲得的結(jié)果能夠確定根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的有效性，特別涉及到 滾動時整個過程上的保持性。
權(quán)利要求
1. 一種將模塊固定到輪胎內(nèi)壁上的裝置，其特征在于，所述裝置由緊固到輪胎的支承部和柔性條帶組成，所述支承部包括用于固定所述條帶的裝置，所述條帶的端部具有用于連接所述模塊的至少兩個獨立裝置，所述條帶具有使所述模塊固定不動的裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述柔性條帶是可取下的。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，用于將所述條帶固 定到所述支承部的裝置通過所述支承部上的兩個開口獲得，允許所述條 帶穿過所述兩個開口。
4. 如權(quán)利要求1到3任一所述的裝置，其特征在于，用于連接所述 條帶各個端部的裝置是與設(shè)置在所述模塊上的裝置互補的裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，用于連接所述條帶各個 端部的裝置是開口。
6. 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，用于使所述模塊 固定不動的裝置是由所述條帶施加的力。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，由所述條帶施加的力是 彈性回復(fù)力。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，由所述條帶施加的力通 過所述條帶的熱收縮獲得。
9. 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述支承部由交 聯(lián)在輪胎上的聚合材料制成。
10. 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述柔性條帶由 聚合材料形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將模塊固定在輪胎內(nèi)壁上的裝置。根據(jù)本發(fā)明，該裝置由緊固到輪胎的支承部和柔性條帶組成，所述支承部包括用于固定所述條帶的裝置，所述條帶的端部具有用于連接模塊的至少兩個獨立裝置，以及所述條帶具有使所述模塊固定不動的裝置。
文檔編號B60C23/04GK101432153SQ200780015802
公開日2009年5月13日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者P·T·?？怂? P·迪里夫, T·J·馬丁, X·保羅 申請人:米其林技術(shù)公司;米其林研究和技術(shù)股份公司