本发明专利技术涉及一种轮胎(11)，所述轮胎具有内表面(111)，并且设置有粘合至所述内表面(111)的至少一个监测装置(3)，其中，所述监测装置(3)在柔性支撑件上制成，并且其中，所述柔性支撑件与所述内表面(111)的粘合通过插置在轮胎(11)的所述至少一个监测装置(3)和所述内表面(111)之间的去耦元件(4)实现。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有监测装置的轮胎
本专利技术涉及一种在轮胎的内表面上设置有监测装置的轮胎，所述监测装置例如是包括压力传感器和/或温度和/或加速度和/或变形传感器的装置。
技术介绍
为了提高机动车辆交通的安全性，一直有这样的需求：监测轮胎在机动车辆上的使用期间的状况，确定轮胎的代表其操作状态的特征参数，无论是在静态条件下还是特别是在车辆正行驶时。可以监测的轮胎参数是充气压力。仅举几个最重要的问题为例，未正确充气的轮胎可能会导致更高的燃料消耗、损害车辆的可操纵性、造成不均匀轮胎磨损。因此，已经开发出用于监测轮胎在使用期间的充气压力的系统，这些系统将任何压力下降并且因此恢复最佳状况以避免上述问题的随后需求通知驾驶员。可以提供关于轮胎在使用期间的状况的非常重要信息的另一参数是轮胎温度。温度的异常升高标志着存在临界操作状况，其可能对轮胎造成不可挽回的损害。此外，由于压力受温度影响，因此温度的测量允许重新计算压力的瞬时测量值，以便监测其在室温下的重新归一化的值。国际专利申请WO2004110794A1描述了一种轮胎，所述轮胎设置有粘合至轮胎的内表面的监测装置。所描述的监测装置是刚性类型的(即，在刚性PCB或印刷电路板上制造)，这与轮胎不同，所述轮胎相反地具有动态特性，具有连续和循环的变形。监测装置的刚性是由于需要确保与板的焊接接头、穿过板的金属迹线以及集成电路本身不会因弯曲而破裂。面临的问题涉及在轮胎和刚性监测装置之间建立安全且稳定的连接，因为源自轮胎在使用期间的旋转的径向机械应力导致刚性装置的分离。所提出的解决方案包括在轮胎的内表面和监测装置之间插入至少一层肖氏A硬度(根据ASTMD2240标准在23℃下测量)为约1到约40而弹性回复率(根据ASTMD1054标准在23℃下测量)小于约60的减震材料。近年来，已出现了基于例如由有机和无机半导体和/或柔性塑料材料制成的柔性和/或可延展(extensible)的支撑件的电子应用技术。已经提出了在柔性或甚至可延展的支撑件上制成的监测装置，以用于安装在轮胎内部或轮辋上，如例如在US4862486A、US2007013503A1、US2010271191A1、US2014118134A1和US2015097662A1中所描述的。
技术实现思路
申请人认为，出于各种原因，在柔性支撑件上构造要施加到轮胎的内表面的监测装置可能是特别有利的。首先，这些支撑件通常非常轻：与刚性PCB上制造的等效件相比，这允许减少监测装置的重量，其优点是在旋转期间对轮胎造成的不平衡更小，沿着径向方向传递到装置本身的应力影响更小，可以通过简单的压敏粘合剂(PSA)将装置本身固定到轮胎的内表面。此外，与在刚性PCB上制成的装置不同，这些装置的柔性应该允许装置本身自然地适应轮胎本身在旋转期间发生的变形。但是，申请人证实该构思过于简单化。特别地，申请人已经对轮胎进行了长系列的测试，所述轮胎包括在可延展或不可延展的柔性支撑件上制成的监测装置(其固定在轮胎的内表面上)，证实了这些装置在不同的轮胎使用状况下随着时间的推移表现出各种耐受性和/或耐久性的问题。例如，申请人已经证实，在柔性且可延展的支撑件上制成的监测装置可能遭受损坏，例如装置本身的部件之间的连接电路的损坏。通过在轮胎上进行的抗疲劳测试，申请人还已经证实了在柔性支撑件上制成的装置具有不同的问题，这取决于这种柔性支撑件是否也可延展。特别地，申请人观察到，在柔性但不可延展的支撑件(例如聚酰亚胺和聚萘二甲酸乙二醇酯)上制成的装置保持装置的不同部件之间的连接电路的导电性，但是显示出不良的粘合性，具有与轮胎的内表面的多个且明显的分离点；另一方面，在柔性且也可延展的支撑件(例如在聚氨酯中)上制成的装置显示出良好的粘合性，但是由于电子电路的导电迹线的断裂和/或中断而导致导电性中断。此外，申请人证实，即使在柔性且可延展的支撑件上的导电迹线的构造中使用可延展墨也不能解决其断裂和/或中断的问题，这在高速轮胎的测试中也发生。通过分析从长系列的实验测试中获得的结果，申请人就观察到的问题已经提出了一些假设。不希望受任何解释性理论的束缚，申请人认为，在轮胎在其不同的使用状况(速度、负载等)下的旋转期间，在可延展或不可延展的柔性支撑件上制成的监测装置(其固定在轮胎的内表面上)所经受的数百万个周期会对装置本身产生不同性质和强度的作用力。特别地，申请人已经观察到，由于轮胎在与道路接触的旋转期间经受的变形，因此在接触区域中通过期间，所述装置在纵向(以及横向)方向上经受循环的复合力。例如，由于轮胎的内表面的变形，所述装置在进入和离开胎印区域时经受拉伸/延伸和压缩/缩短周期。由于当监测装置进入和离开胎印区域时发生的由这些部件的质量在经受沿着纵向(以及横向)方向的速度变化时所引起的惯性效应，监测装置的部件也可能对装置本身遭受的上述复合循环应力有贡献。申请人认为，在上述测试中观察到的问题很大程度上归因于由在纵向和横向方向上产生的复合循环力引起的重复剪切应力。但是，这些应力对于在刚性PCB上制成的监测装置并不是特别有害，对此据信的是在径向方向上更高应力影响更大。因此，申请人假设减少纵向和横向剪切应力的传递是适当的，特别是在轮胎和装置之间的连接中，这可能是导电迹线分离和/或断裂的原因。例如，申请人发现，使用包括抵抗动态剪切应力的粘弹性丙烯酸泡沫的丙烯酸双面胶带能够确保在不可延展的柔性支撑件上的监测装置与轮胎的内表面的良好粘合性。通过进一步的实验，申请人进一步观察到，通过使用较小但不可忽略厚度的双面胶带(例如0.4和2.4mm之间)获得最佳结果。随后，申请人进一步观察到，使用厚而软的粘合剂和/或使用膨胀聚合物材料(或甚至呈凝胶的形式)(例如EPDM橡胶或聚氨酯)(双面通过在其表面上铺展的丙烯酸粘合剂层而适当地制成)，可获得在不可延展的柔性支撑件上制成的监测装置与轮胎的内表面的良好粘合结果。因此，本专利技术的第一方面涉及一种轮胎，所述轮胎具有内表面并且设置有粘合至所述内表面的至少一个监测装置，其中这种监测装置被制成在柔性支撑件(优选地是不可延展的)上，并且其中通过插置在所述至少一个监测装置和所述轮胎的所述内表面之间的去耦元件实现所述柔性支撑件与所述内表面的粘合。这种去耦元件尤其能够承受由于轮胎在胎印处经受的循环变形而产生的(在不同方向上的)动态复合剪切应力。实际上，它似乎充当了承受这些剪切应力以便循环地变形(例如拉伸和/或缩短)而不会断裂的基底，从而减少或消除了传递至柔性支撑件且由内表面的变形产生的应力，和/或承受由柔性支撑件传递且由于监测装置的部件的质量的惯性效应产生的应力。有利地，这还允许使用不可延展的支撑件，所述不可延展的支撑件更适合于充分保护监测装置的各个部件的导电连接迹线的完整性的目的。此外，这允许在没有明显分离的情况下获得监测装置与轮胎的内表面的优异粘合状况。所述去耦元件可以是双面胶带，其包括(i)粘弹性丙烯酸泡沫，或(ii)膨胀聚合物材料(或甚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轮胎，所述轮胎具有内表面和粘合至所述内表面的至少一个监测装置，其中，所述监测装置在柔性支撑件上制成，并且其中，所述柔性支撑件与所述内表面的粘合通过插置在轮胎的所述至少一个监测装置和所述内表面之间的去耦元件实现。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181210 IT 1020180000109431.一种轮胎，所述轮胎具有内表面和粘合至所述内表面的至少一个监测装置，其中，所述监测装置在柔性支撑件上制成，并且其中，所述柔性支撑件与所述内表面的粘合通过插置在轮胎的所述至少一个监测装置和所述内表面之间的去耦元件实现。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述去耦元件包括双面胶带，所述双面胶带包括选自由以下项构成的组的组成部分：(i)粘弹性丙烯酸泡沫；(ii)膨胀聚合物材料的基底；(iii)至少一个丙烯酸粘合剂层；或(iv)它们的组合，其中，所述组成部分(i)、(ii)和(iii)的厚度等于或大于0.4mm。
3.根据权利要求2所述的轮胎，其中，所述双面胶带耐受轮胎的从约-40℃至约160℃的操作温度。
4.根据权利要求2所述的轮胎，其中，所述双面胶带耐受高于50kPa、优选高于150kPa、例如50至3000kPa的动态剪切应力。
5.根据权利要求2所述的轮胎，其中，所述膨胀聚合物材料选自由以下项构成的组：膨胀EPDM橡胶、膨胀聚氨酯及它们的组合。
6.根据权利要求2所述的轮胎，其中，膨胀聚合材料的所述基底包括涂覆在所述基底的两个表面上的丙烯酸粘合剂层。
7.根据权利要求2所述的轮胎，其中，所述膨胀聚合物材料的密度为10至800kg/m3，优选为20至700kg/m3。
8.根据前...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·普皮，I·G·博斯卡伊诺，A·纳塔，L·詹尼尼，P·L·德坎切利斯，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT
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