用于在轮胎内部安装设备的后衬板组件制造技术

用于集成在充气轮胎内的模块电子组件，其包括安装衬板、电源和至少一个由基片支撑的电子设备。安装衬板优选地适于定位在充气轮胎的内衬上，并且电源至少部分地嵌入安装衬板中。电池的此类嵌入位置导致整个结构与先前的轮胎电子组件相比具有较低的重心，因而提升了轮胎环境内的机械稳定性和耐久性。支撑在基片上的电子设备可以接收来自电源的电能，在一些实施例中，电源相当于一个或多个电池。支撑至少一个电子设备的基片可以通过多种方式连结到安装衬板上。例举性的连结构形可以是粘合剂层、钩和环形带联合装置、或经由从电源延伸穿过支撑基片的接线端的物理互连装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在轮胎内部安装设备的后衬板组件
[0001]本专利技术通常涉及用于将电气或电子部件和组件安装在轮胎中的系统和方法。所公开的专利技术主题涉及用于将电源、电路板和其它电子设备容纳和安装在轮胎内的所谓“衬板(patch)”之内和之上的方法和设备。
技术介绍
[0002]在充气轮胎内装入电子设备产生许多实际好处。轮胎电子设备包括用于获得关于各种轮胎物理参数的信息的传感器和其它部件，轮胎物理参数例如温度、压力、轮胎转数、车速等。这些性能信息在轮胎监视和报警系统内是有用的，甚至可以与反馈系统一起用于调整适当的胎压水平。[0003]集成在轮胎结构内的电子系统所提供的潜在能力是用于商业车辆应用的资产追踪和性能特征化。商业卡车车队，航空飞行器和大型挖土机/采矿车辆都是能够利用轮胎电子系统的优点和相关信息传递的可行产业。轮胎传感器可以测定车辆中每个轮胎行驶的距离，并因此有助于为这样的商业系统制定维护计划。车辆的位置和性能可以被优化用于更为昂贵的应用，例如那些涉及地球采矿的设备。[0004]美国专利No.6,388,567(Bohn等)公开了一种监视设备与衬板的联合装置，其用以监视轮胎的状况。衬板部分容纳有天线，并且被紧固安装到轮胎的内衬。可以与衬板部分分开制造的监视部分包括用于监视与轮胎有关的各种参数的传感器和其它电路，还包括完全封装在监视电路内的电池。用于电子轮胎监视系统的安装布置的另一个例子可以在美国专利No.6,309,494(Koch等’494)中找到，其涉及一种将电子设备连结到轮胎内表面的方法。该方法包括使用环氧粘合剂直接将监视设备粘结到轮胎内衬内表面。[0005]用于电子轮胎监视系统的安装布置的另一个例子可以在美国专-->利No.6,255,940(Phelan等)中找到，其公开了另一种衬板与监视设备的联合装置。联合装置之中的衬板部分包括紧固在衬板的中心部分以用于容纳匹配螺栓的螺母。联合装置之中的监视部分包括模块，其包含有全部封装在环氧与玻璃珠的混合物中的各种传感器、电池和其它电路。安装在模块内的螺母，类似于包含在衬板部分之中的螺母，以便在衬板部分紧固连结到轮胎内表面之后监视部分可以连结到衬板部分。用于电子轮胎监视系统的安装布置的另一个例子可以在美国专利No.6,087,930(Kulka等)中找到，其公开了一种封装于单一外壳(housing)内的有源集成电路发射机和传感器设备。监视系统包括整体电池，并且该整体布置可以直接插入被监视和被配置在轮胎侧壁之内以被监视，就如同构成衬板固定到被监视轮胎的内表面。[0006]用于电子轮胎监视系统的安装布置的另一个例子可以在美国专利No.6,030,478(Koch等′478)中找到，其公开了一种允许插入和拆卸轮胎内的电子监视装置的方法和设备。该专利公开了这样一种技术，其中将硫化的橡胶衬板永久组装到轮胎的内衬，已经用硬封装材料(rigid potting material)封装并配备有电池的电子监视设备插入衬板的空腔内。[0007]基于参考的目的，前述所有的美国专利说明的内容在此一并引入本申请作为参考。[0008]轮胎监视衬板与电子设备联合装置的使用如前述现有技术那样，对其所关心的方面涉及将两者的联合装置牢固地连结到轮胎。就如同此前所指出的Bohm等，Phelan等和Koch等′478的情况下，所提供的解决方案涉及使用分离的支撑/连结的衬板和物理分离的电子器件封装或模块。可选地，连结问题的其它解决方案提供了单一设备，该设备可以直接固定到轮胎，如Koch等′494和Kulka等所述。[0009]轮胎监视衬板与电子设备联合装置的使用如前述现有技术那样，对其所关心的第二方面来自于在电子器件封装或模块内包含有较重的电池。同时支撑相对比较重的电池以及与轮胎监视与电子设备联合装置的电子设备部分相关的其它电路，需要物理坚固的安装结构，例如Phelan等的螺母和螺栓结构。[0010]轮胎监视衬板与电子设备联合装置的使用如前述现有技术那-->样，对其所关心的另一方面，涉及从与轮胎电子设备相关的RF设备发射无线信号到轮胎外部的接收器。通常穿过轮胎和安装结构的信号途径是恶化的，有时候部分源于轮胎的材料和构形，以及监视装置的电子设备部分内的数据发射装置相关的天线的安装结构。必须优先确保轮胎内电子设备中硬件连接装置内的有效信号传播。[0011]轮胎监视衬板与电子设备联合装置的使用如前述现有技术那样，对其所关心的另一方面，涉及为了适应轮胎在使用中的旋转移动，联合装置的衬板或安装部分必须是柔性的。由于此种所需要的柔性，必须注意电子电路的内部连接不能由于衬板的连续挠曲而被中断或破坏。[0012]尽管开发了各种轮胎监视衬板和电子系统，还没有出现一种设计，其广泛提出上述引用所关心的方面以及包括按照本专利技术的主题技术此后所提出的全部所需特征。
技术实现思路
[0013]就当前主题所提出的已经认识到的特征而言，用于在轮胎内部安装设备(例如电子部件)的改进的系统和方法已经发展形成。通常，模块安装组件包括由衬板安装部分和电子设备部分形成的两部分联合装置。在所披露的模块组件技术的某些实施例中，也结合有电源。[0014]该主题模块安装组件与轮胎电子设备应用的各种特征和方面提供了多种优点。由于衬板安装部分能够用于安装多个不同的设备，所披露的模块安装组件具有显著的设计多功能性。例举性的电子设备可以包括例如条件—响应(condition-responsive)设备这样的部件，其中条件—响应设备包括轮胎转数计数器、车辆速度传感器、侧壁偏转传感器、轮胎位移传感器、微处理器、存储器模块、RFID收发装置、光组件、数据发射装置和/或接收装置、以及电源部件，其中条件—响应设备包括用于感应某些环境条件(例如温度和/或压力)的变换器(transducer)、声学设备、传感器等。[0015]按照本专利技术技术的某些实施例的另一个优点在于提供用于安装电池的改进技术，该电池用于给轮胎电子系统供电。就已知的设计而言，本专利技术技术所披露的显著改进在于相对较重的电池从其先前位置-->重新安置到轮胎电子系统的衬板安装部分，而先前位置是与轮胎电子系统的电子设备部分结合的。电池的这种位置导致整个结构与先前的轮胎电子组件相比具有更低的重心，因而提升了在轮胎环境内的机械稳定性和耐久性。[0016]按照本专利技术所披露技术的某些实施例的另一个优点在于所提供的技术用于增加主题模块安装组件的电子设备部分内的数据发射装置的发射范围。这相当于在本专利技术技术的一个实施例中使用非导电橡胶或弹性体材料来封装天线和其它选择电子部件。[0017]本专利技术主题的某些实施例的另一个优点是尽管模块安装组件的安装衬板部分在轮胎旋转和相应设备的正常运行中连续挠曲，轮胎电子系统的连续可靠运行仍然是容易的。这相当于在一个实施例中利用导电弹簧互连轮胎电子系统的各种电子部件。在另一个例举性实施例中，柔性导电弹性体或抗疲劳性金属(fatigue-resistant metals)被用于互连各种电子部件(例如将RF设备连接到天线)。[0018]在本专利技术所披露技术的另一例举性实施例中，用于结合入充气轮胎的模块电子组件包括安装衬板、电源和至少一个由基片支撑的电子设备。安装衬板优选适于定位在轮胎内衬上，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于集成在充气轮胎内的模块电子组件，该轮胎具有内衬，该模块电子组件包括：适于在充气轮胎内衬上固定位置的安装衬板；至少部分地嵌入所述安装衬板的电源；和由基片支撑并被构形为从电源接收能量的至少一个电子设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-10-9 10/682,0161.用于集成在充气轮胎内的模块电子组件，该轮胎具有内衬，该模块电子组件包括：适于在充气轮胎内衬上固定位置的安装衬板；至少部分地嵌入所述安装衬板的电源；和由基片支撑并被构形为从电源接收能量的至少一个电子设备。2.如权利要求1所述的组件，其中所述电源包括至少一个电池。3.如权利要求1所述的组件，其中所述电源包括至少一对电池。4.如权利要求1所述的组件，进一步包括：粘合剂层，其将支撑着所述至少一个电子设备的基片粘结到所述安装衬板。5.如权利要求1所述的组件，进一步包括：钩和环形带联合装置，其用于将支撑着所述至少一个电子设备的基片固定到所述安装衬板。6.如权利要求2所述的组件，其中所述电池配备有固定在其上的接线端，并且接线端是构形为通过所述电池的接线端，使固定所述至少一个电子设备的基片与所述安装衬板互连并使基片固定到所述安装衬板。7.如权利要求1所述的组件，进一步包括：多个柔性导电元件，其将所述电源电连接到所述至少一个电子设备。8.如权利要求6所述的组件，其中所述多个柔性导电元件选自弹簧、抗疲劳金属和弹性体。-->9.权利要求1所述的组件，其中所述至少一个电子设备选自变换器、声学设备、条件—响应设备、温度传感器、压力传感器、轮胎转数计数器、车速传感器、侧壁偏转传感器、轮胎位移传感器、微处理器、存储器模块、RFID收发装置、GPS设备、闪光组件、和数据发射装置和/或接收装置电路。10.一种具有用于监视其中相关条件的集成电子部件的轮胎组件，所述轮胎组件包括：具...

【专利技术属性】
技术研发人员：AR梅特卡夫，JC辛尼特，GP奥布赖恩，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]