用于監(jiān)測(cè)用于車輛車輪的輪胎的監(jiān)測(cè)設(shè)備、設(shè)置有所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的輪胎以及用于在輪胎 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)用于車輛車輪的輪胎的監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0002]本發(fā)明還涉及一種設(shè)置有所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的用于車輛車輪的輪胎。
[0003]本發(fā)明還涉及一種用于在用于車輛車輪的輪胎中安裝電子單元的方法。
[0004]本發(fā)明還涉及一種用于使電子單元保持約束至用于車輛車輪的輪胎的方法。
【背景技術(shù)】
[0005]對(duì)于一些類型的輪胎而言，特別是對(duì)于需要高級(jí)別性能的輪胎而言，已經(jīng)對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的研究，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在所述輪胎內(nèi)部，將具有檢測(cè)輪胎的特性量的功能，以便允許基本實(shí)時(shí)地控制輪胎本身的運(yùn)行和狀況。
[0006]這種監(jiān)測(cè)設(shè)備會(huì)周期性地與車輛車載可用設(shè)備通訊，使得所有相關(guān)信息將提供給駕駛員和/或車輛的控制系統(tǒng)，例如用于最佳地激活或調(diào)節(jié)車輛、制動(dòng)器等等的控制系統(tǒng)和/或報(bào)警系統(tǒng)。
[0007]用于輪胎的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)典型地包括電子單元和連接元件。電子單元包括:至少一個(gè)傳感器，例如溫度傳感器、壓力傳感器、能夠測(cè)量/識(shí)別輪胎在滾動(dòng)時(shí)經(jīng)受的變形的傳感器(例如加速計(jì)、應(yīng)變儀等等)；和用于發(fā)送由所述至少一個(gè)傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的傳遞系統(tǒng)。
[0008]連接元件具有使電子單元保持約束至輪胎的功能。特別地，為了識(shí)別并測(cè)量輪胎經(jīng)受的變形以及通過所述變形估計(jì)一些參數(shù)(例如，輪胎印跡的長(zhǎng)度、輪胎上的負(fù)載重量、角速度、輪胎與滾動(dòng)表面之間的摩擦、輪胎的磨損等等)，可便利的是，對(duì)應(yīng)于輪胎的胎冠部分(即對(duì)應(yīng)于輪胎本身的胎面帶設(shè)置的部分)具有一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備。特別地，可便利的是，在輪胎的內(nèi)表面、例如在內(nèi)表面的與胎面帶相對(duì)的部分上布置一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0009]連接元件的根本問題與輪胎(尤其是在輪胎印跡區(qū)域的開始和結(jié)束處)經(jīng)受機(jī)械應(yīng)力，而機(jī)械應(yīng)力引起相關(guān)變形有關(guān)。另一方面，容置電子單元的殼體典型地由基本剛性的材料制成，以便保護(hù)其內(nèi)容物并且允許電子單元本身的正確運(yùn)行。
[0010]電子單元(剛性的)應(yīng)當(dāng)被約束至輪胎的內(nèi)表面(其經(jīng)歷變形)這一事實(shí)對(duì)于連接元件來說是非常關(guān)鍵的方面:連接元件盡管被固定至輪胎的內(nèi)表面并且因此經(jīng)受與輪胎相同的應(yīng)力，但是必須與基本未變形的物體、即電子單元的殼體保持可靠且耐久的約束。
[0011]申請(qǐng)人已驗(yàn)證，在連接元件不具有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)的情況下，電子單元的殼體與連接元件之間的應(yīng)力交換可以使連接元件本身受到撕裂和/或斷裂，直至使電子單元從輪胎脫離。這種撕裂還可能最初具有微觀尺寸，隨后逐漸擴(kuò)大直至危害連接元件的結(jié)構(gòu)完整性。在連接元件斷裂之后，電子單元?jiǎng)t會(huì)在輪胎本身滾動(dòng)期間在輪胎內(nèi)部自由運(yùn)動(dòng)，伴隨有關(guān)于數(shù)據(jù)的正確檢測(cè)和傳遞的問題以及電子單元本身斷裂和/或失效的風(fēng)險(xiǎn)。
[0012]在同一申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)W02010/043264、W02006/103706、W02007/000781、W02007/121768、TO2013/098711、TO2013/098712中描述的監(jiān)測(cè)設(shè)備針對(duì)并解決了這種問題。
[0013]在這種監(jiān)測(cè)設(shè)備中使用的連接元件的形狀允許在電子單元與輪胎的內(nèi)表面經(jīng)歷的變形之間實(shí)現(xiàn)機(jī)械斷開，從而提供可靠且耐久的約束。
[0014]更詳細(xì)地，這種連接元件具有兩個(gè)單獨(dú)的基表面，所述兩個(gè)單獨(dú)的基表面旨在連接至輪胎的內(nèi)表面，使得輪胎經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)力被連接元件吸收，也由于兩個(gè)基表面可以以基本相互獨(dú)立的方式變形/運(yùn)動(dòng)，從而跟隨輪胎的內(nèi)表面的變形。因此，這種變形/應(yīng)力僅有一小部分被傳遞至電子單元，從而顯著降低了殼體的剛性可能損壞連接元件的風(fēng)險(xiǎn)。
[0015]然而，申請(qǐng)人注意到這類連接元件不能有效地用于特定類別的傳感器，所述特定類別的傳感器事實(shí)上具有檢測(cè)輪胎經(jīng)受的應(yīng)力和變形、尤其是檢測(cè)對(duì)應(yīng)于輪胎印跡區(qū)域的應(yīng)力和變形的功能。
[0016]這種傳感器確實(shí)可以適于檢測(cè)用于識(shí)別特定操作狀態(tài)/情形的數(shù)據(jù)，所述特定操作狀態(tài)/情形基于對(duì)輪胎經(jīng)受的沿切向、縱向和/或徑向方向的機(jī)械應(yīng)力的分析而確定，例如輪胎與道路表面之間的摩擦、在輪胎印跡區(qū)域中交換的力、輪胎印跡區(qū)域的形狀的演變、輪胎的磨損、滑水情況等。舉例來說，可以考慮在同一申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)W02005/005950、TO2005/043106、TO2005/042281、TO2005/042322、TO2006/034731、W02007/102175、W02008/065465、TO2010/046872、TO2010/046871、TO2010/073272、TO2012/042369、W02012/085649、W02012/085655中描述的處理技術(shù)。
[0017]因此，申請(qǐng)人意識(shí)到，為了也正確地使用這類傳感器，需要提供一種連接元件，該連接元件使電子單元保持牢固地約束至輪胎，同時(shí)，盡可能減少變形的濾除和/或阻尼，以便允許包括在電子單元中的傳感器以最為可靠且精確的方式檢測(cè)輪胎經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)力。
[0018]為了尋找適當(dāng)?shù)募夹g(shù)方案，申請(qǐng)人已經(jīng)對(duì)連接元件進(jìn)行了深入的分析，所述連接元件包括旨在固定至輪胎的第一部分和旨在容納電子單元的腔，其中，第一部分用作輪胎的內(nèi)表面的“徑向延伸部”并且允許使電子單元與內(nèi)表面本身基本成一體，以便以適當(dāng)?shù)姆绞綑z測(cè)內(nèi)表面的應(yīng)力和相應(yīng)的變形。
[0019]專利申請(qǐng)EP936089描述了這類連接元件的示例。
[0020]盡管就輪胎經(jīng)受的應(yīng)力的檢測(cè)質(zhì)量而言結(jié)果是好的，但是申請(qǐng)人已驗(yàn)證連接元件在輪胎的內(nèi)表面上的固定很不盡人意:監(jiān)測(cè)設(shè)備確實(shí)以顯著低于所需的時(shí)間/距離/速度保持約束至輪胎。
[0021]通過進(jìn)行前述分析，申請(qǐng)人注意到，可能存在允許在監(jiān)測(cè)設(shè)備的基表面與輪胎的內(nèi)表面之間形成空氣積聚的不同因素;這樣的因素可能包括:
[0022]i)制造連接元件的第一部分和輪胎的內(nèi)表面的材料的天然多微孔結(jié)構(gòu)；
[0023]ii)輪胎的內(nèi)表面因存在通過模制輪胎壓制成的典型紋理而導(dǎo)致非完全光滑；
[0024]iii)在輪胎滾動(dòng)期間可能會(huì)形成在連接元件的基表面和/或輪胎的內(nèi)表面上的微斷裂和/或微撕裂。
[0025]申請(qǐng)人認(rèn)為，在監(jiān)測(cè)設(shè)備被固定至輪胎時(shí)以及在輪胎滾動(dòng)期間都可能發(fā)生連接元件的基表面與輪胎的內(nèi)表面之間不期望的空氣積聚。
[0026]申請(qǐng)人確實(shí)注意到，在輪胎滾動(dòng)期間，監(jiān)測(cè)設(shè)備受到振動(dòng)，該振動(dòng)具有很大的沿徑向方向的分量;這種振動(dòng)意味著監(jiān)測(cè)設(shè)備在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)，在第一位置，監(jiān)測(cè)設(shè)備趨向于遠(yuǎn)離輪胎本身的內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)，在第二位置，監(jiān)測(cè)設(shè)備壓靠該內(nèi)表面。
[0027]在不受限于任何特定解釋性理論的情況下，申請(qǐng)人認(rèn)為，監(jiān)測(cè)設(shè)備朝第一位置的運(yùn)動(dòng)引起空氣在中空空間中的儲(chǔ)存，如所述的，所述中空空間可能會(huì)存在和/或可能會(huì)形成于監(jiān)測(cè)設(shè)備的基部與輪胎的內(nèi)表面之間。
[0028]申請(qǐng)人還認(rèn)為，監(jiān)測(cè)設(shè)備朝第二位置的運(yùn)動(dòng)不一定引起之前儲(chǔ)存的空氣的釋放。
[0029]因此，申請(qǐng)人提出這樣的假設(shè):積聚但未釋放的空氣趨向于在滾動(dòng)期間變熱，因此使其壓力增加直至逐漸減弱監(jiān)測(cè)設(shè)備的基部與襯套的內(nèi)表面之間的約束，并且直至使監(jiān)測(cè)設(shè)備完全分離。
[0030]因此，申請(qǐng)人直覺認(rèn)為，為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的基部的可靠固定，可以設(shè)置逃逸元件，該逃逸元件允許盡可能多的釋放儲(chǔ)存在監(jiān)測(cè)設(shè)備與輪胎的內(nèi)表面之間的交界面中的空氣，以便避免發(fā)生上述分離。
[0031]更具體地，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，通過在旨在固定至輪胎的內(nèi)表面的連接元件的部分中至少設(shè)置逃逸元件，并且通過借助于所述逃逸元件允許釋放積聚在連接元件的基表面與輪胎的內(nèi)表面之間的空氣，可以顯著改善監(jiān)測(cè)設(shè)備在輪胎的內(nèi)表面本身上的固定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0032]根據(jù)第一方面，本發(fā)明的目標(biāo)在于一種用于輪胎的監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述輪胎用于車輛車輪，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括:
[0033]電子單元，所述電子單元適于檢測(cè)輪胎的至少一個(gè)特征量并且適于傳遞代表所檢測(cè)的所述特征量的至少一個(gè)相應(yīng)參數(shù)；
[0034]連接元件，所述連接元件用于使所述電子單元保持約束至所述輪胎的內(nèi)表面，所述連接元件至少包括第一部分，所述第一部分具有適于固定至所述輪胎的內(nèi)表面的基表面、和用于容置所述電子單元的腔；
[0035]其中，至少所述第一部分的介于所述電子單元與所述基表面之間的那部分由基本連續(xù)的周邊表面界定；
[0036]其中，所述第一部分具有至少一個(gè)逃逸元件，所述逃逸元件至少部分地形成在所述基表面上并且與所述基表面協(xié)作以便在所述基表面固定至所述輪胎的內(nèi)表面時(shí)釋放積聚在所述基表面與所述內(nèi)表面之間的空氣。
[0037]根據(jù)另一方面，本發(fā)明的目標(biāo)在于一種用于車輛車輪的輪胎，其包括:
[0038]具有基本環(huán)形形狀的內(nèi)表面；
[0039]操作性地連接至所述輪胎的所述內(nèi)表面的監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括:
[0040]-電