專利名稱：裝備成將物體安裝到其壁上的輪胎以及用于將物體安裝到輪胎壁的緊固件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛車輪的輪胎。特別地涉及將相關的功能性物體安裝到輪 胎上。這種物體可以是傳感器，識別電路，和/或用于與輪胎周圍環(huán)境進行通訊、用于監(jiān)測 輪胎運行以及輪胎物理特性的變化、或者發(fā)出警告、設計用于向市場提供所謂智能輪胎的 幾乎全部復雜功能的單元。
背景技術：
需要解決的一個主要問題是如何在極長時期內、甚至是輪胎的整個使用壽命期 間，將物體安裝及保持在輪胎上的適當位置，并且不會導致處于高度受壓環(huán)境下的輪胎及 這些物體的物理完整性及功能完整性變差，無論安裝有這種裝備輪胎的汽車是在行進還是 處于靜止。為了避免在輪胎的制造期間安裝電路，以及避免由此使電路受到與胎坯成形及其 固化相關聯(lián)的壓力，文獻EP 1070580中已經(jīng)提出在固化之前將被非粘性材料薄膜所保護 的粘結條帶安裝到胎體的內壁上。在固化之后，該薄膜被移走并且電路封裝的一個表面被 安裝到暴露的粘結條帶。該條帶允許封裝距離輪胎壁一段距離并且條帶的柔韌性意味著當 輪胎在操作中變形時條帶能夠經(jīng)得起剪切力。文獻WO 03/070496提供了另一種方案，其中輪胎的內壁在固化前被材料條帶所 覆蓋，該材料條帶的表面設置有環(huán)狀物，形成了鉤-環(huán)型接觸密合緊固件的一個部分。該緊 固件的另一部分設置有鉤狀物，在輪胎固化之后以及輪胎被安裝到車輪輪輞之前，當這兩 個部分被放在一起時，所述鉤狀物能夠與與第一部分的環(huán)狀物相接合。將被安裝到內腔內 部的物體被安裝到該第二部分的非鉤狀表面。在上述文獻的變形中，物體可以被夾在兩個 部分中覆蓋有鉤狀物和環(huán)狀物的表面之間從而將該物體保持在內壁上的選定位置上。這種 配置，例如在US 3，260，294中提出的使用早已公知的、用于物體與輪胎的可移除安裝的技 術具有以下優(yōu)點當輪胎從車輪上取下時，能夠隨時移走物體，無論是更換該物體還是在輪 胎壽命結束時重新使用該物體，或者是使用與之相關的某些數(shù)據(jù)。然而，上述兩種方案都具有缺點在制造期間整體形成到輪胎壁中的粘結式或者接觸密合緊固件的第一部分按照其含義會在該輪胎壁受到壓力時妨礙該壁的變形，所述壓 力是該壁在以下兩種情況時所經(jīng)歷的。第一種情況是輪胎的制造，特別是當輪胎的制造包 括一個或多個需要胎體成形的步驟時。第二種情況是當輪胎在使用中滾動時，原因是胎體 壁會隨著車輪的每次回轉而循環(huán)地變形。此外，隨著輪胎吸收由于車輪在不平坦路面上移 動所發(fā)生的全部載荷及震動，輪胎不時會經(jīng)受相當大的變形，這些不平坦路面有時會撒滿 障礙物，例如凹坑、石頭、邊石等等。

發(fā)明內容
根據(jù)這些提到的困難，本發(fā)明目的在于通過兩部分緊固件將物體安裝到輪胎內部，其中一個部分固定到輪胎壁，并且在操作期間以及相關的制造期間盡可能地小地干涉 接收它的輪胎。根據(jù)該目的，本發(fā)明第一方面的輪胎包括胎體以及接觸密合緊固件，所述胎體的壁適于在胎體被安裝到車輛車輪上之后容納內部工作壓力，所述緊固件用于將物體安裝到 所述壁上，所述緊固件包括第一部分和第二部分，所述第一部分固定到所述壁上并且能夠 隨著所述壁一起變形，所述第二部分適于在第二部分靠著第一部分設置時通過連接元件而 與第一部分機械地結合，從而將所述物體保持在輪胎的所述壁上的使用位置，所述輪胎的 特征在于緊固件的第一部分的固有可變形能力特性使得由于在所述緊固件與所述壁接觸 時經(jīng)受的變形在所述緊固件中形成的應力大體上小于在所述胎體的壁上產(chǎn)生所述變形的 應力；由此，所述緊固件的第一部分的存在不會顯著地妨礙所述壁的變形；以及在結合位置，所述連接元件在所述緊固件的第一和第二部分之間允許(或者提 供)機械式松弛，所述機械式松弛限制了所述應力傳遞到所述緊固件的第二部分以及傳遞 到在使用位置的物體。通過這些措施，物體能夠以可移除或者不可移除的方式被安裝到先前已經(jīng)做好準 備的壁的內側或外側上的位置，如果物體被安裝到內腔內的話則是在它被安裝到車輪輪輞 上之前。所提出的緊固件系統(tǒng)通過允許胎體在正常操作模式下發(fā)生變形并且尤其是伸展 而沒有過度壓力或疲勞，從而保護胎體壁上安裝物體的區(qū)域。特別地，當輪胎壁在緊固件 安裝的位置上受到拉伸應力時，該輪胎壁伸展并且向輪胎壁與所述緊固件的接合處傳遞剪 切力，該剪切力使后者伸展并且當拉伸應力被移除時伴隨著緊固件而返回到初始狀態(tài)。在 本發(fā)明的這個方面，所述緊固件的可變形能力使得由輪胎壁施加的延伸和收縮變形(由 于某些時候胎體中的高應力)以反作用的方式導致該壁中僅僅低的應力。此外，這個效果 的獲得不會影響物體的安裝強度，原因是緊固件的第一部分的變形基本上被兩個部分之間 的連接所吸收。連接元件之間的安裝質量在使用期間自始至終地得以保持，并且物體本身 (至少對于大多數(shù)部分)得到了保護，免受作用于與物體安裝的壁的機械應力。第一和第二部分之間的連接有利地通過與已知的接觸密合機械系統(tǒng)相類似的方 式形成。連接元件包括細絲或細線狀元件或者柔性銷釘，從而將薄背襯的一個表面連接到 緊固件的第二部分上的對應表面。這些元件的物理或幾何形狀特性(特別是它們的長度、 它們相對于它們所屬的緊固件部分的表面的斜度、它們的分布以及它們的密度)被確定成 能夠使連接在所述表面之間具有切向和/或徑向松弛的能力，這樣適當?shù)胤乐够蛘呦魅鯇?影響緊固件的第一部分的變形傳遞到安裝的物體，該變形歸因于在滾動輪胎中發(fā)生的延 伸、剪切和扭轉。在一個實施例中，第一和第二緊固件中的每一個都設置有連接元件，適于當兩個 部分的對應表面被壓在一起或者放置在一起時鎖定到另一個部分上的連接元件上。這些連 接元件以公知的方式可包括從所述緊固件的一個部分的表面向外突出的凸連接元件，例如 鉤狀物、倒鉤或者蘑菇狀物，以及固定在緊固件的另一部分的對應表面上的凹連接元件，例 如環(huán)狀物或容置部。在優(yōu)選實施例中，緊固件的第一部分上的連接元件是環(huán)狀物，其具有可調節(jié)的長度和/或在相對于胎體壁表面的一個或多個橫向方向上突出的斜度。在一個實施例中，緊固件的第一部分包括薄背襯，其固定到胎體壁上并且結構性延伸能力大于或者等于它所固定的胎體在受到施加應力時的最大變形幅度。薄背襯可包括簾布層、織物或布料、紡織的或非紡織的或者使用針織結構或者鏈 甲結構制成的或者以其它方式制成的。該結構的細線或者細絲形成了安裝有柔性連接元件 的襯底，所述彈性連接元件從背襯的一個表面突出，同時背襯的另一個表面被設置成安裝 到胎體壁中的選定位置上。可選擇地，背襯的表面可包括形成內腔入口的間隙或容置部，從 接觸密合緊固件的第二部分延伸的鉤狀物、倒鉤或蘑菇狀物形式的凸連接元件的端部可以 插入到所述入口中，從而使得兩個部分連接在一起。形成薄背襯布料的細線元件可以是彈性的，從而使薄背襯具有所需的、可以與緊 固件的第一部分連接的壁共同變形的特性。它們還可以被組裝成松散結構，例如類似于針 織織物或者鉤針編織物品的結構，由此給予它們相當大的可伸展性以及具有或者不具有彈 性變形。在這點上，由環(huán)件組成的鏈甲型結構也非常適用于這種需求，所述環(huán)件是柔性的或 者不是柔性的并且在兩個維度安裝在一起從而形成簾布層。在所有這些情況下，通過這種 方式制成的背襯在一側可涂布至少一種物質，例如橡膠狀物質，從而使簾布層具有彈性地 回復到初始形狀的能力，如果需要的話。在大多數(shù)輪胎應用中，接觸密合緊固件的第一部分的薄背襯的結構性延伸能力至 少為10%，從而在胎體向前滾動的使用期間吸收輪胎壁的循環(huán)變形；優(yōu)選地為至少30%， 從而充分地吸收如前面所述在使用中輪胎所遇到的、胎體相當大的變形，并且特別地能夠 吸收可預知的、在輪胎向前滾動中遇到的接觸障礙物時輪胎壁的意外變形。在一個實施例中，還有利地使所述第一部分在輪胎的制造期間與輪胎壁整體形 成，例如形成在內腔內側上。在這種情況下，薄背襯的初始結構性延伸能力在制造(特別 是硫化步驟)完成之前必須準許輪胎制造(以及與之相關的輪胎硫化期間)中未完成的胎 坯的一個或多個成形階段中固有的變形、特別是永久變形。在成形工作相當大的情況下， 優(yōu)選地選擇用于薄背襯的材料使之擁有至少20%以及甚至高達100%的初始結構性延伸 能力_即在最終加固以及穩(wěn)定操作例如硫化之前的能力，從而在整個制造期間復制壁的延 伸。在全部情況下，薄背襯材料的可變形特性(例如它的彈性模量)必須足夠低，從 而使得該背襯在操作期間不會對由與之安裝的輪胎壁所傳遞的延伸力產(chǎn)生強烈的抵抗并 且由此不會在兩者的接合處顯著地妨礙由使用期間經(jīng)受的應力所導致的壁的變形。由此 能夠為薄背襯選擇一種彈性材料，該材料在胎體壁的變形的主要方向上的彈性模量在室溫 (230C )小于 3. SMPa 以及在 60°C小于 2. 5MPa。根據(jù)本發(fā)明的實施方面，可以使用一種緊固件，該緊固件的第一部分包括直接地 植入到輪胎壁中并且在相關區(qū)域中從該壁突出的連接元件。由此，當壁變形時，連接元件植 入到壁中的端部能夠自由地移動彼此遠離或者朝向彼此移動，而不會以任何方式對壁產(chǎn)生 限制。形成這些元件的柔性細線的物理和/或幾何形狀特性(特別是它們的長度)被選擇 成適合于對于將物體保持在選定位置所需的機械式脫離作用，同時在輪胎滾動中產(chǎn)生的高 度應力情況下保護該物體免受影響輪胎壁的應力，從而盡可能地滿足對于應用所需的耐久 性條件。
本發(fā)明還涉及一種接觸密合緊固件，用于將物體安裝到輪胎內部，其特征在于，在 緊固件的第一部分與第二部分之間提供機械式脫離，所述第一部分被設置成固定到輪胎壁 上，所述第二部分被應用于第一部分從而將物體靠著輪胎壁保持在使用位置。本發(fā)明還涉及一種胎坯，該胎坯在制造期間包括薄背襯，該薄背襯擁有前面所述 的可變形特性并且連接到輪胎壁的未硫化部分，從而在制造加工結束時形成固定到該壁的 第一接觸密合連接部分。通過接下來參考附圖而給出的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將被理解，所述附 圖顯示了發(fā)明主題的實施例的非限制性示例。


圖1以高度示意性的形式顯示了根據(jù)本發(fā)明而裝備有接觸密合緊固件的輪胎的 壁的實施例示例；圖2a是根據(jù)當前可供產(chǎn)品、這種緊固件的環(huán)形部分的實施例的平面圖，以及圖2b 是圖2a中標識的平面A上的橫截面；圖3a顯示了圖2a中所示部分的優(yōu)選變形，用于在選定示例中完成本發(fā)明，以及圖 3b是圖3a中標識的平面B上的橫截面；圖4A和4B顯示了使用中輪胎壁經(jīng)受變形時本發(fā)明的操作機理。
具體實施例方式在圖1中，接觸密合緊固件10安裝到胎體20的壁22的內側表面23。在無內胎輪 胎的示例中，該壁限定出可充氣內腔。該壁涂覆有橡膠內襯24，從而優(yōu)化其容納充氣氣體的 能力。橡膠內襯24被沉積到一層或多層橡膠層26上，在橡膠層后面是加強簾布層28，在橫 截面上可以看到該簾布層的加強纜索29。緊固件10是由兩個部分組成的接觸密合安裝裝置。第一部分包括薄柔性背襯，該 背襯在這種情況下是工業(yè)針織或編織編織的條帶12形式，該條帶在它的平面方向上擁有 預先確定的彈性延伸能力，接下來將進行說明。該條帶12的一個表面在這種情況下固定到 橡膠內襯24。固定到該條帶相反表面14中的是凹緊固元件，例如由彈性芳族聚酰胺、聚酰 胺、聚酯纖維、或者其它細線制成的堅固環(huán)狀物13。環(huán)狀物13在條帶12的表面上形成一種 毛狀物并且向內延伸到輪胎20的內腔25中，從而允許凸緊固元件(例如鉤狀物)安裝到 它們上，如下面所述。緊固件10的第二部分由如圖1中高度示意性形式所表示的、與第一部分的條帶12 相結合的另一個薄背襯或襯托件16所形成。襯托件16中轉向輪胎內壁22的一個表面17 上設置有凸緊固元件、例如鉤狀物18，所述凸緊固元件從襯托件16的表面17突出到外面并 且至少一定數(shù)目的鉤狀物在所示結合位置與環(huán)形條帶12的表面14上的對應毛狀環(huán)狀物13 相接合。功能性物體(例如封裝到保護性材料中的電路27)被安裝到帶鉤襯托件中面向輪 胎內腔25內部的另一個表面19。該電路可完成一種或多種智能輪胎功能，即首先是通訊 功能，該功能可以是對電、磁或者電磁激勵作出響應的主動功能或者被動功能。它還可以在 環(huán)境中完成測量功能，例如溫度和壓力，或者基于輪胎上應力的多個操作測量值，動態(tài)參數(shù) (例如加速度)。最后，盡管列舉的并非窮舉，它還可以完成監(jiān)測或警告功能。
鉤狀物18在這種情況下由鋼鐵制成并且被植入到形成襯托件16的芳族聚酰胺織 物或針織結構中，這些材料能夠以需要的方式在壓力和溫度方面經(jīng)得起輪胎內腔的應力環(huán) 境，并且可以在延續(xù)到多年的時期內做到這些。支承環(huán)狀物13并且形成緊固件10第一部分的薄背襯的條帶12已經(jīng)經(jīng)受涂層處 理從而使其具有生膠粘結性(粘性)，這樣能夠在輪胎整個制造期間將該條帶保持在壁22 上的固定位置并且在固化之后保持粘結。根據(jù)對于本發(fā)明實施而言非常重要的原理，條帶 12能夠平行于它的平面發(fā)生變形并且特別地隨著與之固定的輪胎壁而同時伸展，而不會在 輪胎使用期間顯著地抵抗該壁的延伸。公知的是，隨著車輪轉動，輪胎壁22的任意給定區(qū)域循環(huán)地變形，從胎面對應區(qū)域進入到與輪胎在其上滾動的表面相接觸的輪胎印跡的時刻，到它離開的時刻，并且在較 小程度上，貫穿著該區(qū)域圍繞車輪軸線的圓弧路徑的剩余部分，直到胎面的對應區(qū)域再一 次進入到接觸印跡。此外，壁22還經(jīng)受了由路面不平所傳遞的沖擊，車輪與該路面接觸地 移動。特別地，這會在遇到大的障礙物例如隆起物、石頭、凹坑、各種邊石等時發(fā)生。所有這 些應力在輪胎壁中產(chǎn)生拉伸、彎曲、壓縮、剪切以及扭轉應力，所述應力被傳遞到輪胎壁與 安裝到輪胎壁的條帶之間的連接接合處。期望的是，確保條帶12的存在不會妨礙或者限制 輪胎壁22的一部分在接合處變形的能力，原因是這會導致該壁靠近接合處區(qū)域內更加劇 烈的局部應力，由此會遭受過度疲勞甚至破裂。在本發(fā)明的一個方面，薄背襯由條帶12制成，該條帶12的結構性延伸能力大于或 者等于胎體壁在相關區(qū)域內的延伸能力。在實際中，選擇用于條帶12的材料具有至少10% 以及最好至少30%的結構性延伸能力，從而準許用于特定類型輪胎的使用環(huán)境(例如民用 工程車輛)、或者如果希望在非常差的路面情況下提供足夠的安全余量。還有利地使用一種 薄背襯，該薄背襯在由輪胎壁所傳遞的力的方向上的彈力模量或者彈性模量能夠使得對 在背襯與胎體壁的接合處施加到背襯上的變形作出反應在薄背襯中產(chǎn)生的力要小于導致 在胎體壁中產(chǎn)生變形的力。通過示例，對于10%變形的拉伸彈力模量數(shù)值為在室溫23°C下 3. 5MPa以及在60°C下2. 5MPa。這種措施特別地允許胎體壁在輪胎使用中發(fā)生變形，而不會 存在基本上在接合處受到條帶12限制的風險。形成用于條帶環(huán)狀物的薄背襯的織物或織布可以通過織造、針織或者用于使材料 纖維交織的其它技術制成，所述材料適合于在輪胎中出現(xiàn)的嚴厲疲勞情況以及用于所需要 的彈性特性。由柔性線所針織的結構能夠制成非常好的結構，該結構具有由環(huán)狀物的變形 所提供的高延伸能力。在這個問題上，閱讀者可以參考2006年2月9日公開的本申請人的 W02006/012942A1文獻的教示。鏈甲型結構的特性也具有如前面所說明的優(yōu)點。用于將緊固件10的第一部分12安裝到輪胎壁的一種方法包括在組裝輪胎的未 硫化組成部分期間，在鋪設內襯和胎體簾布層28之前將條帶12鋪設到鋪設鼓上。一旦組 成部分被組裝，或者在一些情況下處在中間階段，未完成的胎坯可以進行一個或多個操作， 所述操作分別涉及使組件成形以達到公知的環(huán)形形狀。未完成的胎坯隨后被放置到硫化壓 力下的模具中，輪胎在模具中同時地經(jīng)受適當溫度和適當壓力，從而引起橡膠的硫化反應， 這會給予輪胎以固化橡膠的彈性及強度特性。這種壓力應用經(jīng)常伴隨著附加的成形操作， 在該附加的成形操作中橡膠被壓成凹凸元件，適合在胎體表面上形成圖案(特別是胎面花 紋以及胎面標識)以及使胎坯具有最終輪廓。
在例如上面所述的多級成形輪胎制造過程中安裝到橡膠內襯的條帶12經(jīng)歷了由 橡膠變形所產(chǎn)生的全部應力，該內襯限定出輪胎內腔。重要的是，該條帶對于這些變形僅僅 呈現(xiàn)出輕微的抵抗并且條帶與橡膠接合處的位置在制造操作中自始至終地被保留，從而不 會存在削弱條帶安裝到輪胎壁中目標位置的效果的風險。這會促進工程師對于條帶材料選 擇在未硫化狀態(tài)下具有高結構性延伸能力，例如加工過程在達到產(chǎn)品最終形狀之前包括多 個連續(xù)變形步驟的情況下該結構性延伸能力高達100%。另一方面，如果輪胎制造過程沒有 包括多級成形步驟以及劇烈的成形步驟，那么在未硫化狀態(tài)下具有較小結構性延伸能力的 條帶也是足夠的。其上安裝有環(huán)狀物的條帶12還可以在后面緊接著硫化的制造期間、在硫化機中 被安裝到胎體，該硫化機配備有氣囊，該氣囊靠著胎體壁的內部擠壓。在這種情況下，條帶 在未硫化狀態(tài)下的極高結構性延伸能力是不必要的。當然，制成環(huán)狀物的材料能夠在硫化 期間經(jīng)得起氣囊的壓力和溫度，從而使得它們在操作結束時獲得或者沒有喪失對于附著到 緊固件的第二部分10的連接元件上所必需的機械特性。圖2a顯示了由根據(jù)當前商業(yè)可供產(chǎn)品的緊固件背襯制成的條帶12。該條帶通過 從帶子30上切下適當長度而制成，該帶子30具有薄背襯32 (由涂覆有植物基或者人造技 術細線的織物或其它紡織品所 形成的材料制成)，該背襯32的一個表面34上覆蓋有由芳族 聚酸胺或其它材料制成的毛狀細線環(huán)狀物35，如前面所提到的。在圖2b所示的橫截面中可 以看到，表面34中皮毛較少的縱向邊緣36-2和37-2是光滑的并且通過背襯32的織物涂 層而被制成相對剛性，這使得所述邊緣具有磨削作用或者是尖銳的，并且會存在損壞周圍 橡膠的風險。條帶12的橫向端部39-2是切割帶子30的結果并且不具有平滑邊緣。然而 它們同樣具有磨削作用的缺點，并且由此會隨著時間切割與它們相結合的橡膠。圖3a顯示了實施例中的條帶，該實施例中由于條帶的橫向端部邊緣39-3不具有 毛狀物，因而圍繞著整個條帶12都留下了平滑的邊界，由此減小了這些難題。此外，邊緣 36-3,37-3和39-3的輪廓形成倒角，從而使得它們縮小了與處于下方的、并且圍繞著整個 條帶12的橡膠的接觸，其中這些邊緣的柔性在條帶包含環(huán)狀物的區(qū)域中最小并且向著條 帶的邊緣增加。由此，當胎體在制造加工期間已經(jīng)設置有如上面提到的第一接觸密合緊固件部分 時，那么盡可能需要的是或者在將輪胎從制造位置上分發(fā)之前、或者當輪胎被安裝到車輪 輪輞上時，將期望的、適合于該輪胎目的應用的功能性物體安裝到所述緊固件部分。通過將 緊固件的第二部分10的襯托件16直接地施加及擠壓到第一部分從而導致第二部分上的鉤 狀物或倒鉤18與第一部分的薄背襯12的環(huán)狀物13相接合，由此襯托件16及其電路27得 以安裝。這種操作可以通過手動或者機械方式完成，特別是如果需要高施加壓力或者適當 可控的壓力用于此目的的話(例如當使用相對剛性的附著元件時)采用后一種情況。通過 指示，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對物體所經(jīng)受的力的抵抗力可以高達ΙΟΝ/cm2。這個準則提供了超出分離 力(特別是離心力)的良好安全余量，所述分離力是物體以及接觸密合緊固件的第二部分 在操作中所經(jīng)受的與輪胎壁垂直或者剪切的力，這依賴于緊固件設置在輪胎上的位置。在這一方面，這里所述的安裝可以直接地在輪胎壁的胎冠中、胎面下方進行，在這 種情況下離心力以壓縮方式起作用，使緊固件10的兩個部分12和16向著彼此移動。在剪 切方面或者分離方面較大的其它應力是由于輪胎滾動期間輪胎胎冠所經(jīng)歷的循環(huán)力或者由于路面不規(guī)則或者與障礙物撞擊所傳遞的應力，如前面所說明。物體27還可以安裝到輪 胎側壁的外側或者更常見地安裝到內側。在這個位置上，緊固件必須經(jīng)得起由離心力導致 的剪切力以及輪胎壁中產(chǎn)生的其它應力。最后，物體可以被設置在胎圈區(qū)域中或者胎圈區(qū) 域附近。普通的工業(yè)用接觸密合緊固件非常牢固地夾持并且通常在緊固件的兩個部分之 間提供非常小的機械間隙。影響胎體的力由此幾乎以沒有改變的方式傳遞到物體。如果沒 有采取預防的話，那么物體的剛度會阻止緊固件的第一部分的薄背襯12發(fā)生變形并且由 此限制了與薄背襯相緊固的胎體壁的變形能力，這會與上面提出的目標相違背。物體本身 應當經(jīng)得起通過壁傳遞到與緊固件接合處的剪切力中的大部分，并且物體的構造和封裝應 當準許這些。根據(jù)本發(fā)明的一個有利特征，可以認識到，通過改變某些特征、例如這兩個部 分之間連接元件的長度和柔性；或者甚至是如果期望的話改變它們自身的彈性特性，緊固 件的第一部分可以與第二部分機械地脫離?？梢酝ㄟ^這些手段來充分地保護接合處的胎體 壁以及保護物體27免受作用于該壁中的力的傳遞。
圖4A和4B通過穿過胎體壁、在平行于該壁變形主要方向平面內的橫截面來顯示 出這種脫離機構。緊固件10的環(huán)狀物13的一個端部保持在安裝到壁22的背襯條帶12中。 環(huán)狀物的另一個端部與固定到襯托件16的鉤狀物18相接合，該襯托件攜帶物體27并且其 長度在上面提到的主要變形方向上被標記為L。在圖4A中，涂覆有橡膠內襯24的輪胎壁 22在給定時刻處于充氣壓力與由于其結構而通過胎體所產(chǎn)生的反作用力之間的靜態(tài)平衡。 環(huán)狀物13具有高度H，足以在條帶12和襯托件16之間生成徑向及切向間隙(松弛)，這在 圖4A中故意夸張地顯示出來。圖4B顯示了滾動期間當壁22由于先前提到原因中的一種而經(jīng)受應力的情況，這 會導致傳遞給條帶的延伸，如箭頭F所示，該條帶由于前面提到的原因也會進行伸展而不 會顯著作出抵抗。如圖4B中以圖解方式所示，環(huán)狀物植入到這個位置的尾部移動分開。由 于它們具有足夠的高度，因此通過使環(huán)狀物傾斜以及使條帶12與襯托件16之間距離的相 應減小，則尾部的彼此分開得到了補償，從而使得影響條帶12的拉伸力不會通過鉤狀物18 傳遞到襯托件16或者傳遞到物體27。通過調節(jié)環(huán)狀物的高度(鉤狀物的長度同樣可被調節(jié))以適應攜帶物體27的襯 托件16的高度，上面所提出的目標由此可以實現(xiàn)。例如，襯托件的長度L等于50mm以及環(huán) 狀物的高度H等于5mm，則輪胎壁由此經(jīng)受10 %的伸長率，而不會使襯托件16受到影響，并 且條帶12的最端部環(huán)狀物的斜度為30°。1957年12月16日提交的專利FR 1188714中 描述了一種用于制造背襯的方法，該背襯具有用于接觸密合緊固件的連接元件。根據(jù)緊固件的構造類型，由接觸密合緊固件提供的安裝是可逆的。功能性物體由 此可以在安裝之后被重新獲得以用于分析目的或者如果需要的話再次使用，無論是在相對 短暫的操作時期之后使用在功能性物體中記錄的數(shù)據(jù)(特別是如果物體被安裝到側壁外 側的話)，或者是當移走輪胎或者在輪胎壽命終止時(如果物體被安裝到側壁內側的話)。 還可以使物體的安裝一旦被裝配到輪胎中就不能移走。出于該目的，可使用具有不可逆緊 固件的接觸密合緊固件，即凸元件(例如倒鉤)與凹元件的接合在結構上被設置成不可逆。 另一種可能是使用一種緊固件，其中環(huán)狀物和鉤狀物由人造細線制成，該細線的物理特性 在安裝之后發(fā)生改變。此時，緊固件保持成可移走的，直到局部施加例如熱量足以升高鉤狀物的溫度從而導致它們收縮，使得在不損壞緊固件的前提下無法使它們與環(huán)狀物脫離連接。 本發(fā)明沒有局限于所描述和顯示的示例，并且可以對其進行各種改進，而不會脫離由附加權利要求所限定的范圍。
權利要求
一種輪胎，包括胎體以及接觸密合緊固件，所述胎體的壁適于在胎體被安裝到車輛車輪上之后容納內部工作壓力，所述緊固件用于將物體安裝到所述壁的一個表面上，所述緊固件包括第一部分和第二部分，所述第一部分固定到所述壁上并且能夠隨著所述壁一起變形，所述第二部分適于在第二部分靠著第一部分設置時通過連接元件而與第一部分機械地結合，從而將所述物體保持在輪胎的所述壁上的使用位置，所述輪胎的特征在于緊固件(10)的第一部分(12)具有固有可變形能力特性，從而使得對于在所述壁與所述緊固件的接合處的胎體(20)的壁的變形作出反應而在所述緊固件中形成的應力大體上小于在所述壁上產(chǎn)生所述變形的應力；由此，所述緊固件的第一部分的存在不會顯著地妨礙所述壁的變形；以及在結合位置，所述連接元件(13，18)允許在所述緊固件的第一和第二部分(12，16)之間的機械式松弛，所述機械式松弛限制了所述應力傳遞到所述緊固件的第二部分以及傳遞到在使用位置的物體(27)。
2.如權利要求1所述的輪胎，其特征在于，所述物體(27)固定到所述緊固件的第二部 分(16)。
3.如權利要求1和2中任一所述的輪胎，其特征在于，所述連接元件(13，18)包括線 元件或者柔性銷釘，所述線元件或者柔性銷釘在結合位置將第一部分(12)的一個表面連 接到緊固件(10)的第二部分(16)的對應表面并且具有至少一種物理特性或者幾何形狀特 性，從而在所述表面之間切向地和/或徑向地提供所述松弛。
4.如權利要求3所述的輪胎，其特征在于，所述松弛通過調節(jié)所述連接元件(13，18)的 長度來提供。
5.如權利要求3和4中任一所述的輪胎，其特征在于，緊固件(10)的第二部分(16)包 括連接元件，第二部分(16)的所述連接元件適于在第二部分(16)和所述薄背襯(12)的對 應表面在一起時鎖到所述薄背襯(12)上的對應連接元件上。
6.如權利要求5所述的輪胎，其特征在于，連接元件包括從緊固件的一個部分的表面 突出的凸連接元件(18)，例如鉤狀物、倒鉤或者蘑菇狀物，以及在緊固件的另一部分的對應 表面上的凹連接元件(13)。
7.如前述權利要求任一所述的輪胎，其特征在于，緊固件的第一部分包括薄背襯 (12)，所述薄背襯固定到胎體的壁上并且所述薄背襯的結構性延伸能力大于或者等于所述 薄背襯固定到其上的胎體的壁在受到施加的應力作用時的最大變形幅度。
8.如權利要求7所述的輪胎，其特征在于，薄背襯(12)在與緊固件區(qū)域內的胎體壁的 變形的主要方向相對應的維度上的結構性延伸能力大于或者等于10%。
9.如權利要求8所述的輪胎，其特征在于，薄背襯(12)在與緊固件區(qū)域內的胎體壁 (22)的變形的主要方向相對應的維度上的結構性延伸能力大于或者等于30%。
10.如權利要求7-9中任一所述的輪胎，通過包括在固化之前使胎坯成形的一個或多 個步驟的制造方法制成，其特征在于薄背襯(12)具有至少20%并且優(yōu)選100%的初始結 構性延伸能力(在制造開始時)，從而在成形期間復制胎體(20)壁的變形。
11.如權利要求7-10中任一所述的輪胎，其特征在于，緊固件(10)的薄背襯(12)在胎 體變形的主要方向上的彈性模量在室溫時小于3. 5MPa并且在60°C時小于2. 5MPa。
12.如權利要求7-11中任一所述的輪胎，其特征在于，連接元件包括從緊固件的第一部分的薄背襯(12)的徑向內側表面突出的環(huán)狀物(13)，所述環(huán)狀物的長度和/或斜度是可 調節(jié)的。
13.如權利要求7-11中任一所述的輪胎，其特征在于，連接元件包括形成在緊固件的 第一部分的薄背襯(12)的徑向內側表面上的容置部。
14.如權利要求7-13中任一所述的輪胎，其特征在于，薄背襯包括編織的或非編織的 細長彈性元件的簾布層。
15.如權利要求7-14中任一所述的輪胎，其特征在于，薄背襯包括細長元件的可變形 網(wǎng)狀物的簾布層。
16.如權利要求7-15中任一所述的輪胎，其特征在于，薄背襯(12)包括鏈甲簾布層。
17.如權利要求7-16中任一所述的輪胎，其特征在于，薄背襯包括可伸展襯底以及固 定到所述襯底的連接元件，所述連接元件從所述襯底的一個表面向外突出。
18.如權利要求17所述的輪胎，其特征在于，所述襯底具有邊緣，所述邊緣的厚度減 小，直到襯底與胎體的壁相結合處的邊界。
19.如權利要求18所述的輪胎，其特征在于，所述襯底的所述邊界區(qū)域沒有連接元件。
20.如前述權利要求任一所述的輪胎，其特征在于，緊固件的第二部分包括板體(16)， 所述板體的材料在與胎體壁平行時基本上不會變形，所述板體具有設置有連接元件的一個 表面并且通過其另一表面固定到將要安裝的物體上。
21.如權利要求20所述的輪胎，其特征在于，所述板體與物體模制在一起。
22.一種用于輪胎的兩部分機械式接觸密合緊固件，包括設計成被固定到輪胎壁的第 一部分(12，13)、設計成將物體靠著所述輪胎壁保持在使用位置的第二部分(16，18)、以及 適于在第一和第二部分被放置成彼此接觸時將所述第一和第二部分機械地結合在一起的 絲狀連接元件，所述緊固件的特征在于，這些連接元件的物理特性或幾何形狀特性允許在 結合位置在第一和第二部分之間的機械松弛，從而限制來自于輪胎壁并且影響第一部分的 應力傳遞到第二部分和處于使用位置的物體。
23.如權利要求22所述的機械式接觸密合緊固件，其特征在于，第一部分包括薄背襯 (12)，所述薄背襯能夠在裝備有安裝到輪胎壁的所述物體的輪胎的工作期間隨著與其固定 的輪胎壁(22) —起變形，而不會顯著地妨礙所述變形。
24.一種在制造過程中的胎坯，所述胎坯通過使基于橡膠狀材料的組成部分在未硫化 狀態(tài)下放置在一起以形成輪胎胎體壁而形成，所述胎體壁的制造至少包括成形步驟以及硫 化步驟從而使其整體穩(wěn)定，所述胎坯的特征在于，所述組成部分中的一個包括薄背襯(12)， 所述薄背襯被設計成用于形成固定到輪胎上的接觸密合型緊固件的第一部分，其中還有連 接元件(13，18)，所述連接元件(13，18)適于在制造結束時在所述緊固件的第一部分(12) 與第二部分(16)之間提供結合，所述第二部分沒有初始地固定到輪胎上，所述薄背襯(12) 在未硫化狀態(tài)被放置在所述壁(22)中并且具有初始結構性延伸能力，所述初始結構性延 伸能力足以使薄背襯在制造步驟期間能夠隨著所述壁一起變形，而不會顯著地阻礙變形或 者斷裂。
25.如權利要求24所述的胎坯，其特征在于，所述薄背襯的初始結構性延伸能力是至 少 100%。
全文摘要
一種輪胎包括胎體，所述胎體被設置成能夠充氣到工作壓力并且被裝備成能夠通過諸如接觸密合緊固件的兩部分緊固件10而接收例如電路的功能性物體27，所述緊固件的第一部分安裝到胎體壁22，而第二部分可以在與第一部分接觸時結合到第一部分并且當輪胎使用時將所述物體保持在胎體上。緊固件10的第一部分包括固定到胎體20的壁22的薄背襯并且薄背襯的結構性延伸能力大于或者等于與其固定的壁的延伸能力，從而使得所述薄背襯的存在不會顯著地影響胎體壁在經(jīng)受輪胎使用期間和與之相關的輪胎制造期間所遇到的應力時沿著這個維度的延伸。第一和第二部分之間的連接元件13、18給予所述部分彼此之間的一定松弛，從而使得被緊固件的第二部分保持的物體27在操作時不會受到輪胎壁中出現(xiàn)的全部或者部分應力。
文檔編號B60C23/04GK101801694SQ200880107950
公開日2010年8月11日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權日2007年7月24日
發(fā)明者C·巴托基奧, J·D·亞當森, M·博羅 申請人:米其林技術公司;米其林研究和技術股份公司