BRPI0520354B1

BRPI0520354B1 - pneu provido de um dispositivo para pelo menos um parâmetro funcional de detecção no pneu, e, dispositivo para detectar, sistema para monitorar e método para detectar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu

Info

Publication number: BRPI0520354B1
Application number: BRPI0520354A
Authority: BR
Inventors: Paola Fioravanti Anna; Mariani Fabio; Mancosu Federico; Brusarosco Massimo
Original assignee: Pirelli
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2017-03-21
Also published as: EP1896276A1; US20090115591A1; CN101193764A; WO2007000781A1; CN101193764B; US7999663B2; EP1896276B1; BRPI0520354A2

Abstract

pneu provido de um dispositivo para pelo menos um parâmetro funcional de detecção no pneu, e, dispositivo para detectar, sistema para monitorar e método para detectar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu. preso a um pneu, há um dispositivo de detecção (8) consistindo de uma unidade de detecção (9)m compreendendo uma antena (12) operacionalmente conectada a uma unidade de sensor (11) e uma unidade de supridor de energia (31) compreendendo um elemento piezelétrico (313) montado em um alojamento (311). o elemento piezelétrico (313) é disposto dentro do mencionado alojamento (311) de modo a ter uma primeira extremidade (315) substancialmente fixada ao mencionado alojamento (311) e uma segunda extremidade (316) associada a uma massa de carregamento (312), um vão sendo formado entre pelo menos uma parede interna do mencionado alojamento (311) e uma superficie externa da mencionada massa de carregamento (312). o elemento piezelétrico (313) é posicionado substancialmente ao longo de um plano ortogonal a uma direção radial do mencionado pneu. um corpo de ancoragem (10) tendo uma porção de base (13) com uma superficie de fixação (14) presa à superficie radialmente interna (la) do pneu. a unidade de detecção (9) é levada para engate com o corpo de ancoragem (10) pela inserção da borda perimetral interna (1 2a) da antena (12) em uma ranhura perimetral (17) formada entre a porção de base (13) e uma porção de retenção (15).

Description

“PNEU PROVIDO DE UM DISPOSITIVO PARA PELO MENOS UM PARÂMETRO FUNCIONAL DE DETECÇÃO NO PNEU, E, DISPOSITIVO PARA DETECTAR, SISTEMA PARA MONITORAR E MÉTODO PARA DETECTAR PELO MENOS UM PARÂMETRO FUNCIONAL EM UM PNEU” Descrição A presente invenção refere-se a um pneu compreendendo um dispositivo para detectar pelo menos um parâmetro funcional do próprio pneu. A mencionada invenção refere-se também a um dispositivo de detecção, um sistema de detecção, bem como, a um método para detectar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu.

Em alguns tipos de veículos, é necessário monitorar as condições operacionais dos pneus e, possivelmente, manter registros da evolução ao longo do tempo de alguns dos parâmetros operacionais característicos. Por esta razão, a incorporação de dispositivos eletrônicos nos pneus pneumáticos tem cada vez maior importância para aumentar a segurança dos veículos. Por exemplo, quando veículos usando pneus do tipo de funcionamento vazio estão interessados, ou seja, pneus capazes de assegurar alguns quilômetros de distância coberta mesmo em caso de deflação do pneu, provido que alguns parâmetros característicos sejam obedecidos, como velocidade máxima, temperatura e distância máxima a ser percorrida, a exigência acima é particularmente sentida para uso seguro do mencionado tipo de pneus.

Eletrônica de pneu pode incluir sensores e outros componentes adequados para obter informação a respeito de vários parâmetros funcionais de um pneu, como, por exemplo, código de identificação, temperatura, pressão, distância percorrida pelo pneu, bem como, parâmetros originados de cálculos matemáticos que podem ser executados dentro do pneu o a bordo do veículo. Esta informação pode ser útil na monitoração do pneu e/ou sistemas de aviso. Além disso, sistemas de controle ativos do veículo podem ser baseados em informação enviada pelos dispositivos de sensor incluídos no interior dos pneus.

Com este objetivo, o dispositivo de detecção no interior do pneu pode ser montado, compreendendo pelo menos um sensor, possivelmente associado a uma unidade de controle e/ou a uma unidade de armazenamento de dados (como um microprocessador) e uma antena que possibilita troca de sinal de freqüência de rádio com os dispositivos montados a bordo do veículo.

Estes eletrônicos de pneu integrados têm, convencionalmente, sido energizados por uma variedade de técnicas e diferentes sistemas de geração de energia.

Uma solução típica para energizar sistemas eletrônicos de pneu é o uso de batería não-recarregável, que pode causar inconveniências a um usuário do pneu uma vez que a operação apropriada do sistema eletrônico depende de substituição periódica da batería. Na verdade, baterias tendem a esgotar seu armazenamento de energia muito rapidamente ao energizar aplicações eletrônicas caracterizadas por níveis complexos de funcionalidade. Além disso, baterias convencionais contêm, tipicamente, metais pesados que não são ambientalmente amigáveis e que apresentam problemas de descarte, especialmente quando empregadas em grande quantidade. Além disso, desempenhos de baterías convencionais são ffeqüentemente influenciados pela temperatura: em particular, o funcionamento de tais baterias não é confiável a baixas temperaturas.

Outro método conhecido para energizar sistemas de monitoração de pneu é um acoplamento de potência de freqüência de rádio (RF) ente uma antena disposta no veículo bem próxima da antena incluída dentro do dispositivo eletrônico disposto no pneu.

Por exemplo, a US 6.217.683 propõe um dispositivo de detecção no qual uma unidade de detecção é engatada de modo removível em um sistema de retenção fixado a uma superfície interna do pneu em sua região lateral, por uma camada de tecido emborrachado. O sistema de retenção pode compreender fitas de fixação a serem rasgadas, encaixadas para envolvera unidade de detecção, ou elementos de fixação em forma de pinos endentados, por exemplo, para serem engatados por incorporação nas respectivas aberturas arranjadas na unidade de detecção. Em outro modo de realização, o sistema de retenção compreende um ou mais elementos tipo botão formados de um haste portando uma cabeça inchada para ser inserida em uma abertura traspassante existente na unidade de detecção. A unidade de detecção é, subseqüentemente, movida para engatar o haste ao longo de um entalhe de deslizamento se estendendo da abertura traspassante e tendo uma largura menor do que a extremidade inchada, de modo que a unidade de detecção fique retida.

No US 2004/0094.251, uma unidade de detecção provida de uma antena anular incluída é conectada, por exemplo, por engate por incorporação a um haste fixado à superfície interna do pneu e portando uma extremidade inchada, de modo a causar um engate geométrico firme entre as partes.

Entretanto, nestes tipos de modos de realização envolvendo o provisionamento de uma pequena antena embutida no dispositivo de detecção, acoplamento de RF se toma difícil, devido também ao uso de materiais metálicos dentro e ao redor do pneu, devido a membros de reforço em aço no pneu e um aro metálico mais partes de veículo metálicas.

Por esta razão, de modo a obter um acoplamento de RF confiável entre o módulo no interior do pneu e os dispositivos montados sobre o veículo, o uso de antenas grandes se estendendo sobre todo o desenvolvimento circunferencial do pneu é, freqüentemente, exigido, por exemplo, como proposto pela W)-99/29.525. entretanto, o provisionamento de tal antena grande complica significativamente o processo de fabricação do pneu.

Em adição, a energização do dispositivo de detecção por acoplamento de RE exige antenas dispostas em porções do veículo freqüentemente expostas a danos por acidentes de estrada e, desse modo, pode não se uma solução desejável para energizar aplicações de eletrônica de pneu. O uso de elementos piezelétricos foi proposto também para energizar sistemas de monitoração de pneu. Piezeletricidade é uma propriedade de certos materiais, como quartzo, sal de Rochelle, e certos materiais cerâmicos de solução sólida, como zirconato-titanato de chumbo (PZT), de geração de eletricidade quando mecanicamente tensionados.

Por exemplo, o pedido de patente PCT WO 01/80.327 Al revela um sistema para gerar energia elétrica em um pneu de veículo, compreendendo pelo menos um elemento piezelétrico que se estende em uma direção longitudinal ao longo e pelo menos uma porção do pneu. O elemento piezelétrico alongado compreende, de preferência, um cabo coaxial se estendendo ao longo de um trajeto reto ou ondulado da circunferência do pneu. O pedido de patente WO 03/95.244 revela um sistema para gerar energia elétrica a partir de uma energia mecânica de um pneu em rotação que tem uma estrutura piezelétrica e um dispositivo de armazenamento de energia. A estrutura compreende uma pluralidade de fibras piezelétricas embutidas de um modo geralmente unidirecional em uma matriz de epóxi. A estrutura é montada sobre um substrato de suporte para distribuir uniformemente o esforço mecânico ma estrutura piezelétrica. A estrutura é montada no interior de um pneu para gerar carga elétrica quando a roda se mover ao longo de uma superfície do terreno. A patente US 4.510.484 revela um dispositivo provido para sensorear a condição de um pneu pneumático montado sobre um aro de pneu e sujeito a vibrações normais. O dispositivo compreende um alojamento, uma banda para montar o alojamento ao aro do pneu, um sensor para monitorar a condição no interior do pneu, um sistema de circuitos conectado operacionalmente ao sensor para gerar sinais de rádio indicadores da condição do pneu, supridor de energia conectado operacionalmente ao sistema de circuitos e um receptor para receber os sinais de rádio. O supridor de energia inclui uma palheta piezelétrica radialmente estendida tendo uma porção de base e uma porção de extremidade. A porção de base é elastomericamente unida ao alojamento. Um membro de massa de sintonia é montado à porção extrema e é configurado para encontro casado com membros de batente que limitam o curso de flexão da palheta piezelétrica e inibem o arqueamento composto da palheta. O membro de massa de sintonia é dimensionado em relação à palheta piezelétrica para obter uma freqüência ressonante natural de vibração do supridor de energia de, aproximadamente, 60Hz, correspondente às vibrações de roda comuns que ocorrem durante operação do veículo. Em operação, forças centrífugas operam no sentido de solicitar o membro de massa de sintonia opostamente ao centro de irradiação da roda girando. Estas forças tendem a alinhar o plano definido pelo elemento de palheta piezelétrico com uma linha de centro de irradiação. No caso do elemento de palheta não ser alinhado em um estado de equilíbrio de repouso com uma linha de centro irradiante, forças centrífugas fazem com que o elemento de palheta seja dobrado para tal alinhamento e possa solicitar o membro de massa de sintonia a engate contínuo com um membro de batente adjacente. Este engate contínuo operaria para reduzir a vibração do elemento de palheta e, conseqüentemente, reduzir a capacidade do supridor de energia energizar o circuito de rádio. Quando o elemento de palheta está apropriadamente alinhado ao longo de uma linha de centro irradiante, o supridor de energia pode aproveitar um curso vibracional máximo durante operação com capacidade ótima de energizar o circuito de rádio. A patente US 6.438.193 revela uma contra-revolução auto-energizada de um pneu, compreendendo conversor de energia mecânica-elétrica e um circuito contador de revolução. Um elemento de cristal piezelétrico atua tanto como conversor de energia como sensor de revolução. O elemento piezelétrico é fixado ou embutido na parede interna do pneu, sob a banda de rodagem ou costado, de um modo a fazer com que ela seja flexionada com o pneu toda vez que o setor circunferencial do pneu contendo o elemento piezelétrico for comprimido contra a estrada ou outra superfície de suporte de veículo. Um pulso positivo é gerado quando o elemento piezelétrico é flexionado. Quando endireitado novamente, o elemento piezelétrico produz sinal amortecido oscilatório positivo/negativo a um nível de pico significativamente mais baixo do que o pulso positivo. As oscilações amortecidas são determinadas por características físicas do elemento piezelétrico (massa, conformidade). Uma freqüência típica de freqüência medida é da ordem de 100Hz. De acordo com os autores, estas oscilações são benéficas para conversão de energia. Um modo de realização preferido do elemento piezelétrico revelado na patente ‘193 é um unimorfo circular tendo duas chapas circulares unidas entre si e uma chapa de cristal piezelétrico no centro. De acordo com os autores, a distribuição de tensão é mais uniforme nesta configuração do que a obtida com um bimorfo implementado em uma montagem típica em balanço. Os autores revelam também que uma voltagem aberta de 34V foi obtida com uma grande deflexão em um elemento piezelétrico bimorfo montado em balanço. Entretanto, o Requerente ressalta que detalhes relativos à estrutura do elemento piezelétrico bimorfo montado em balanço e a sua montagem dentro do pneu não são revelados na patente ‘193.

Foi enfrentado o problema de gerar uma energia suficiente a ser suprida a um dispositivo eletrônico, incluído no interior do pneu, adaptado para monitorar pelo menos um parâmetro de pneu por conversão de energia mccânica-elétrica, explorando efeito piezelétrico. De acordo com o Requerente, uma estrutura do elemento piezelétrico adequada para obter este resultado deve se de um tipo de flexão montada em balanço, montada em uma porção do pneu em correspondência a uma área de banda de rodagem, entretanto, outra exigência para este elemento piezelétrico é durabilidade. Em outras palavras, uma estrutura compreendendo um elemento piezelétrico de tipo de flexão montado em balanço, montada em uma porção de um pneu em correspondência a uma área de banda de rodagem, deve também garantir uma resistência a fraturas e/ou quebras prematuras que podem se causadas pela tremenda força centrífuga à qual o elemento piezelétrico é sujeito durante a rolagem do pneu, especialmente a alta velocidade.

Verificou-se que uma energia suficiente, juntamente com uma longa durabilidade, pode ser obtida pela disposição de um elemento piezelétrico em um modo montado em balanço dentro de um alojamento associado a um pneu em uma porção do pneu em correspondência a uma área de banda de rodagem do mesmo (por exemplo, fixado à superfície interna do pneu, substancialmente em correspondência ao seu pano equatorial). O elemento piezelétrico porta uma massa de carregamento e um pequeno vão está presente entre as paredes internas do alojamento e a superfície externa da massa de carregamento. O alojamento está associado ao pneu de modo que o elemento piezelétrico fique disposto ao longo de um plano substancialmente ortogonal a uma direção radial do pneu.

Foi sentida a necessidade de: - aumentar a simplicidade de fabricação de um dispositivo de detecção; - assegurar um desacoplamento mecânico dos componentes do mencionado dispositivo (pelo menos da antena e sensor, por exemplo,) de tensões geradas sobre o próprio dispositivo, pelo pneu durante rolagem; - possibilitar operação também dentro de pneu subinflado; - possibilitar uma aplicação simples do mencionado dispositivo a um pneu já fabricado, sem afetar o comportamento do próprio pneu; - simplificar o aparelho radiotransmissor no veículo, reduzindo o número de antenas necessário, mantendo a operação do dispositivo de detecção acima quando o pneu estiver rolando a qualquer velocidade; - assegurar que os dados transmitidos ou armazenados por um pneu sejam dados certa e seguramente pertencentes ao mencionado pneu.

Verificou-se que as exigências acima podem ser satisfeitas tanto em termos de desacoplamento mecânico entre a unidade de detecção e o pneu, como em termos de operação segura e confiável da própria unidade de detecção, pela inserção de uma unidade de detecção provida de pelo menos uma antena, uma unidade de sensor e uma unidade de supridor de energia tendo um elemento piezelétrico em um corpo de ancoragem preso à superfície interna do pneu, pelo provimento de superfícies casadas entre os próprios dispositivo de detecção e o corpo de ancoragem.

Em particular, em um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um pneu provido de um dispositivo para detectar pelo menos um parâmetro funcional no pneu, compreendendo: uma estrutura de carcaça substancialmente toroidal definindo uma superfície radialmente interna do pneu; um corpo de ancoragem preso à superfície radialmente interna do pneu; uma unidade de detecção compreendendo uma antena, uma unidade de sensor conectada operacionalmente à mencionada antena, e uma unidade de supridor de energia compreendendo um alojamento e um elemento piezelétrico, a mencionada unidade de supridor de energia sendo eletricamente conectada à mencionada unidade de sensor; onde: a unidade de detecção e o corpo de ancoragem são encaixados entre si por pelo menos uma porção de aro engatando em um respectivo entalhe de travamento. O mencionado elemento piezelétrico é disposto no interior do mencionado alojamento de modo a ter uma primeira extremidade substancialmente fixada ao mencionado alojamento e uma segunda extremidade associada a uma massa de carregamento, um vão sendo formado entre pelo menos uma parede interna do mencionado alojamento e uma superfície externa da mencionada massa de carregamento; e o mencionado elemento piezelétrico é posicionado substancialmente ao longo de um plano ortogonal a uma direção radial do mencionado pneu.

Em um modo de realização preferido, o elemento piezelétrico, a massa de carregamento e o pequeno vão são dimensionados de modo a permitir: a) oscilações do elemento piezelétrico substancialmente durante uma revolução completa do pneu, quando o pneu gira a pouca velocidade; b) oscilações do elemento piezelétrico substancialmente apenas quando a porão de pneu incluindo o elemento piezelétrico fica em contato com a estrada, quando o pneu gira a alta velocidade. No caso b), na fiação de volta na qual a porção de pneu incluindo o elemento piezelétrico não fica em contato com a estrada, a massa de carregamento fixada ao elemento piezelétrico é solicitada contra as paredes internas do alojamento pela força centrífuga desenvolvida pela rotação do pneu, de modo que o elemento piezelétrico não é sujeito praticamente a variações de deformação.

Em outras palavras, quando o pneu gira a baixa velocidade, uma alta quantidade de energia elétrica é gerada pelas oscilações do elemento piezelétrico durante uma revolução completa do pneu. O pequeno vão e a rigidez do elemento piezelétrico não permitem grandes deflexões do elemento piezelétrico, de modo que a ocorrência de fraturas e/ou quebras devido à oscilação substancialmente contínua é reduzida. Quando o pneu gira a alta velocidade, a alta aceleração radial à qual o elemento piezelétrico é sujeito é contrabalançada pelo contato com as paredes internas do alojamento por quase uma revolução completa do pneu, exceto durante a passagem do elemento piezelétrico em correspondência ao trecho d e contato. Isto também reduz a ocorrência de fraturas e/ou quebras no material piezelétrico. Entretanto, energia é ainda gerada devido à oscilação substancialmente livre do elemento piezelétrico durante a passagem do elemento piezelétrico em correspondência ao trecho em contato, onde a aceleração radial é substancialmente nula.

Mais particularmente, o corpo de ancoragem compreende: uma porção de base portando uma superfície de fixação que pode ser presa ao pneu; uma porção de retenção associada à porção de base e tendo uma superfície de topo voltada opostamente à superfície de fixação; o mencionado entalhe de travamento compreendendo uma ranhura perimétrica formada entre a porção de base e a porção de retenção, enquanto a unidade de detecção é inserida no corpo de ancoragem através de uma borda perimétrica interna da antena, encaixada na mencionada ranhura perimétrica em seguida à deformação elástica de pelo menos uma porção do corpo de ancoragem.

De acordo com um modo de realização preferido, o corpo de ancoragem tem uma altura global medida entre a superfície de fixação da porção de base e a superfície de topo da porção de retenção, incluída entre cerca de 0,2 e cerca de 1,5 vezes uma distância máxima medida entre dois pontos mutuamente espaçados ao longo da mencionada borda perimétrica interna.

Desse modo, uma redução vantajosa ns massas do dispositivo é obtida e, conseqüentemente, nas tensões induzidas sobre os componentes do dispositivo pelo efeito de acelerações importantes devidas à rolagem do pneu, enquanto mantendo a possibilidade de dar à antena tamanhos apropriados de modo a assegurar uma interação eficaz de freqüência de rádio entre a unidade de detecção e a unidade de recepção/transmissão instalada a bordo do veículo.

No presente relatório e nas reivindicações subseqüentes, relacionada a um modo de realização no qual a antena e corpo de ancoragem têm uma conformação substancialmente circular, algumas características do dispositivo serão, por questão de simplicidade, expressas em termos de medidas diametrais dos elementos constituintes, entretanto, há também a possibilidade de encaixar uma antena e/ou um corpo de ancoragem se estendendo em uma conformação não-circular, por exemplo, de forma elíptica ou poligonal. Neste caso, para as metas do presente relatório e das reivindicações a seguir, cada característica expressa em termos de medida diametral deve ser entendida como expressa em termos de distância máxima medida entre dois pontos mutuamente espaçados ao longo da extensão perimétrica do elemento constituinte ao qual a mesma medida diametral se refere.

Em um aspecto diferente, a presente invenção refere-se a um dispositivo para detectar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu, compreendendo: um corpo de ancoragem fixável a uma superfície radialmente interna de um pneu; u a unidade de detecção compreendendo uma antena, uma unidade de sensor conectada operacionalmente à mencionada antena, e uma unidade de supridor de energia compreendendo um alojamento e um elemento piezelétrico, a mencionada unidade de supridor de energia sendo conectada eletricamente à mencionada unidade de sensor; onde: a unidade de detecção e o corpo de ancoragem se encaixam entre si por pelo menos uma porção de aro engatando em um respectivo entalhe de travamento; o mencionado elemento piezelétrico é disposto no interior do mencionado alojamento de modo a ter uma primeira extremidade substancialmente fixada ao mencionado alojamento e uma segunda extremidade associada a uma massa de carregamento, um vão sendo formado entre pelo menos uma parede interna e o mencionado alojamento e uma superfície externa da mencionada massa de carregamento; e o mencionado elemento piezelétrico é posicionado substancialmente ao longo de um plano ortogonal a uma direção radial do pneu.

Em um terceiro aspecto, a presente invenção refere-se a um sistema para monitorar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu compreendendo: um dispositivo de detecção de acordo com a invenção; e um receptor externo adequado para ser montado sobre um veículo para receber dados transmitidos pelo radiotransmissor.

De acordo com um outro aspecto da invenção, é proposto um método para detectar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu, o método compreendendo: prover um corpo de ancoragem preso a uma superfície radialmente interna de um pneu; prover uma unidade de detecção compreendendo uma antena, uma unidade de sensor operacionalmente conectada à mencionada antena, e uma unidade de supridor de energia compreendendo um alojamento e um elemento piezelétrico, a mencionada unidade de supridor de energia sendo eletricamente conectada à mencionada unidade de sensor, onde o mencionado elemento piezelétrico é dispostos dentro do mencionado alojamento de modo a ter um primeira extremidade substancialmente fixada ao mencionado alojamento e uma segunda extremidade associada a uma massa de carregamento, um vão sendo formado entre pelo menos uma parede interna e o mencionado alojamento e uma superfície externa da mencionada massa de carregamento; encaixar a unidade de detecção ao corpo de ancoragem pelo engate de pelo menos uma porção de aro em um respectivo entalhe de travamento, por meio do que o mencionado elemento piezelétrico é posicionado substancialmente ao longo de um plano ortogonal a uma direção radial do mencionado pneu em seguida à etapa de engate; girar o mencionado pneu sobre uma superfície de rolagem de modo a causar deformações do mencionado elemento piezelétrico durante a mencionada rotação do pneu; coletar energia elétrica gerada pelas mencionadas deformações do mencionado elemento piezelétrico; energizar a unidade de sensor através da energia elétrica coletada; detectar o mencionado pelo menos um parâmetro funcional pela mencionada unidade de sensor.

Outras características e vantagens se tomarão mais aparentes a partir da descrição detalhada de um modo de realização preferido, mas não exclusivo, de um pneu compreendendo um dispositivo para detectar pelo menos um parâmetro funcional do próprio pneu e de um método para detectar pelo menos um parâmetro funcional do pneu, de acordo com a presente invenção. Esta descrição será apresentada adiante com referência aos desenhos anexos, dados como exemplos não limitativos, nos quais: A Fig. 1 mostra díagramaticamente uma meia-seção diametral de um pneu incorporando um dispositivo de detecção de acordo com a presente invenção, seccionada ao longo da linha I-I na Fig. 3; A Fig. 2 mostra o dispositivo na Fig. 1 visto ao longo da direção II na Fig. 3; A Fig. 3 é uma vista plana do dispositivo de detecção aplicado à superfície interna do pneu; A Fig. 4 mostra uma unidade de detecção fazendo parte do dispositivo de detecção, seccionada ao longo da linha diametral IV-IV na Fig. 6; A Fig. 5 mostra a unidade de detecção seccionada a ângulo reto com o plano de seção na Fig. 4, ou seja, ao longo da linha diametral V-V na Fig. 6; A Fig. 6 mostra a unidade de detecção vista na vista plana; A Fig. 7 mostra um corpo de ancoragem fazendo parte do dispositivo de detecção, seccionado ao longo da linha diametral VII-VII na Fig. 9; A Fig. 8 mostra o corpo de ancoragem seccionado a ângulo reto ao plano da seção na Fig. 7, ou seja, ao longo da linha VIII-VIII na Fig. 9; A Fig. 9 mostra o corpo de ancoragem visto em uma vista plana; A Fig. 10 mostra um exemplo de esquema de uma unidade de detecção a ser incluída no pneu da Fig. 1; A Fig. 11a e 11b mostram um exemplo de elemento piezelétrico flexível a ser incluído na unidade de detecção da Fig. 10 para suprimento de energia; A Fig. 12 mostra uma curva típica de aceleração radial versus tempo em que uma porção da área de banda de rodagem de um pneu é sujeita durante um giro do pneu; A Fig. 13 mostra um espectro típico de freqüência de uma curva de aceleração radial como a mostrada na Fig. 12; A Fig. 14 mostra um exemplo de resposta de freqüência do elemento piezelétrico flexível da Fig. 1 la e 1 lb; A Fig. 15 mostra um sinal obtido do elemento piezelétrico flexível da Fig. 1 la e 1 lb montado sobre um pneu girando a uma velocidade de 20 km/h; A Fig. 16 mostra um sinal obtido do elemento piezelétrico flexível da Fig. 1 la e 1 lb montado sobre um pneu girando a uma velocidade de 50 km/h; A Fig. 17 mostra o deslocamento versus tempo em que a massa de carregamento fixada ao elemento piezelétrico flexível das Figs. 1 la e 1 lb é submetida durante a rotação do pneu em baixa velocidade (40 km/h); A Fig. 18 mostra o deslocamento versus tempo em que a massa de carregamento fixada ao elemento piezelétrico flexível das Figs. 11a e 11b é submetida durante a rotação do pneu em alta velocidade (80 km/h); A Fíg. 19 é uma vista ampliada de uma porção da Fig. 18; A Fig. 20 é uma vista em seção diagramática de um suporte toroidal provido, sobre uma sua superfície, com uma cavidade de formação, cuja forma casa com a do corpo de ancoragem do dispositivo de detecção; A Fig. 21 mostra a cavidade de formação na Fig. 10 carregada com material elastomérico; A Fig. 22 mostra uma etapa inicial da operação de formação da estrutura de carcaça sobre a superfície externa do suporte toroidal.

Com referência aos desenhos, um pneu para rodas de veículo de acordo com a presente invenção está denotado de modo gera por 1. O pneu 11 mostrado na Fig. 1 é um pneu convencionalmente conhecido como “sem-câmara’, ou seja, não tem uma câmara tubular interna. O pneu 1 compreende uma estrutura de carcaça 2 de conformação substancialmente toroidal, uma estrutura de cinta 3 se estendendo circunferencialmente ao redor da estrutura de carcaça 2, uma banda de rodagem 4 aplicada à estrutura de cinta 3 em uma posição circunferencialmente externa, e um par de costados 5 aplicados lateralmente à estrutura de carcaça 2 sobre lados opostos e cada uma se estendendo de uma borda lateral da banda de rodagem 4 até próximo a uma borda radialmente interna da própria estrutura de carcaça. Cada uma dos costados 5 e a banda de rodagem 4 compreende, essencialmente, pelo menos uma camada de material elastomérico de espessura adequada. A estrutura de carcaça 2 compreende uma ou mais lonas de carcaça 6 tendo abas extremas axialmente opostas que são firmemente presas a um par de estruturas de ancoragem anular 7, integradas às regiões normalmente identificadas como “talões” de pneu. A lona de carcaça 6 pode ser intemamente revestida com um assim chamado “revestimento” 6a, ou seja, uma fina camada de material elastomérico impermeável a ar ou outro fluido de inflação normalmente introduzido no pneu sob condições de uso, cujo revestimento se estende sobre toda a extensão da superfície radialmente interna la do pneu 1.

Um dispositivo de detecção geralmente identificado com 8 é disposto na superfície radialmente interna la do pneu 1. O dispositivo de detecção 8 é localizado em uma porção de pneu em correspondência com a área de banda de rodagem do pneu 1, isto é, em uma porção localizada na região do pneu 1 axialmente se estendendo entre os costados do pneu 1. Preferivelmente, o dispositivo de detecção 8 é disposto substancialmente em correspondência com o plano equatorial do pneu 1. Na realização preferida mostrada na figura 1, o dispositivo de detecção 8 é preso no revestimento interno do pneu 1. O dispositivo de detecção 8 é ajustado para interagir com uma unidade eletrônica instalada a bordo de um veículo, não mostrado ou adicionalmente descrito quando for feito de uma maneira conhecida própria. Dito dispositivo de detecção 8 é ajustado para detectar, armazenar e/ou sinalizar um ou mais parâmetros funcionais do pneu montado no veículo. Estes parâmetros funcionais por exemplo, podem ser representados pelo código de identificação, o valor da pressão de insuflação, temperatura, distância coberta e/ou outros parâmetros também originando de cálculos matemáticos que podem realizados pelo próprio dispositivo de detecção 8 dentro do pneu 1, ou pelo unidade eletrônica a bordo do veículo.

Com esta finalidade, o dispositivo de detecção 8 essencialmente compreende uma unidade de detecção 9 engatada com o corpo de ancoragem 10 de material elastomérico, ao invés de ser preso contra a superfície radialmente interna la de pneu 1. A unidade de detecção 9 essencialmente compreende pelo menos uma unidade de sensor 11 operacionalmente com uma antena 12 e uma unidade de suprimento de energia 31 eletricamente conectada com dita unidade de sensor 11.

Como claramente apreciado pelas Figs. 1-6, a antena 12 apresenta, de preferência, uma conformação anular com extensão circular, tendo uma borda perimétrica interna 12a e uma borda perimétrica externa 12b. A antena 12 a obtida por um elemento condutor possivelmente incorporado em um suporte de material plástico, ou seja, em forma de um anel achatado, no qual o diâmetro interno “dl” é maior, de preferência, 1,5 a 5 vezes a diferença entre o diâmetro externo “d2” e o próprio diâmetro interno “dl”. Em um modo de realização preferencial, o diâmetro interno “dl” e o diâmetro externo “d2” correspondem a 30 mm e 30 mm, respectivamente. Em adição, a antena 12 tem uma espessura “S” incluída, como indicação, entre 1 e 3 mm, de cerca de 2 mm, por exemplo,, medida paralelamente a um eixo geométrico “X” da própria antena 12 e/ou do dispositivo de detecção 8 como um todo. A unidade de supridor de energia 31 compreende pelo menos um alojamento 311, feito possivelmente do mesmo material plástico incorporando o elemento condutor da antena 12. Em um modo de realização preferido, a unidade de sensor 11 e unidade de supridor de energia 31 são incorporadas no mesmo alojamento. O alojamento 311 tem, de preferência, uma conformação substancialmente prismática e se projeta axialmente de um lado da antena 12 e se estende diametralmente em relação à antena, unindo a borda perimétrica interna desta última pelas extremidades opostas 311a.

Com referência particular às Figs. 1 a 3 e 7 a 9, o corpo de ancoragem 10 tendo, de preferência, uma configuração circular ou, em qualquer caso, uma configuração consistente com a extensão perimétrica da antena 12, apresenta uma porção de base 13 provida de uma superfície de fixação 12 ancorada ou suscetível de ancoragem firme à superfície radialmente interna la do pneu 1.

Sobre o lado oposto da superfície de fixação 14, a porção de base 13 porta uma porção de retenção 15 tendo uma superfície de topo 16 voltada opostamente à própria superfície de fixação 14, Formada entre a porção de base 13 e a porção de retenção 15, há uma ranhura perimétrica 17 provendo um entalhe de travamento adaptado para receber uma porção de aro provida pela borda perimétrica interna 12a da antena 12. Sem dúvida, a borda perimétrica interna 12a da antena 12 pode ser inserida na ranhura perimétrica 17 em seguida à deformação elástica da porção de retenção 15.

Vantajosamente, o corpo de ancoragem 10, feito, de preferência, de material elastomérico tendo uma dureza incluída entre 35° e 60° Shore A, de preferência, entre 40° e 55° Shore A, tem uma altura global “H” medida entre a superfície de fixação 14 e a superfície de topo 16, incluída entre cerca de 0,2 e cerca de 1,5 vezes o diâmetro da borda perimétrica interna 12a da antena 12, ou, em qualquer caso, a distância máxima medida entre dois pontos mutuamente especados ao longo da mencionada borda perimétrica interna 12a. De preferência, a altura Ή” é incluída entre cerca de 0,3 e cerca de 0,6 vezes a mencionada distância máxima medida entre dois pontos mutuamente espaçados ao longo da mencionada borda perimétrica interna 12a. NO modo de realização mostrado, a altura global “H” corresponde a 2/5 do diâmetro interno “dl” da antena 12. A faixa de valores acima especificada dá ao corpo de ancoragem 10 uma configuração substancialmente achatada que é suficientemente estendida sobre a superfície interna la do pneu 1. Desse modo, é possível ter certeza de que o centro d e gravidade do dispositivo de detecção 8 manterá uma distância bem reduzida em relação à superfície interna la do pneu. Este fato reduz as deformações às quais o corpo de ancoragem 10 é submetido pelo efeito de fortes acelerações induzidas ao mesmo durante rolagem do pneu 1 também a alta velocidade, de modo a eliminar o risco da unidade de detecção 0 poder ser desengatada do corpo de ancoragem 10 pelo efeito das mencionadas tensões. Valores de H/dl maiores do que os citados poderíam, de fato, causar uma possibilidade de excessiva deformação do corpo de ancoragem, os tamanhos de antena sendo os mesmos, devido ao centro de gravidade do dispositivo de detecção 8 mover-se opostamente à superfície radialmente interna la do pneu 1 e, também, devido a um aumento nas massas do dispositivo. As altas acelerações induzidas durante rolagem do pneu 1 sobre a superfície radialmente interna la, acima de tudo a alta velocidade, poderia gerar também tensões capazes de causar danos e/ou desengates da unidade de detecção 9 do corpo de ancoragem 10, ou do próprio corpo de ancoragem 10 da superfície radialmente interna la do pneu. Para valores de relação menores do que os citados, durante uso do pneu 1, deformações excessivas poderíam ocorrer na ranhura perimétrica 17, o que resultaria em tensões sobre a unidade de detecção 9 que poderíam prejudicar a operação prática da mencionada unidade de detecção 9 e/ou causar separação da última em relação ao corpo de ancoragem 10.

Em adição, os parâmetros acima especificados possibilitam uma antena 12 de um diâmetro relativamente maior ser utilizada, para o benefício da eficácia da transmissão de dados, enquanto, ao mesmo tempo, possibilitando uma redução vantajosa nas massas do dispositivo de detecção 8 como um iodo.

Para promover um engate satisfatório entre a unidade de detecção 9 e o corpo de ancoragem 10,a ranhura perimétrica 17, de preferência, casa com a conformação da borda perimétrica interna 12a da antena 12. Em maior detalhe, para este objetivo, a ranhura perimétrica 17 tem um diâmetro mínimo “desse modo,” de valor igual e, de preferência, incluído entre 97% e 103% do diâmetro interno “dl” da antena 12. Do mesmo modo, a largura “W2” da ranhura perimétrica 17, medida em paralelo ao eixo geométrico “X”, é substancialmente igual e, de preferência, incluído entre 97% e 103% da espessura “S” da antena 12. Valores de diâmetro mínimo “desse modo,” e/ou largura “W2” da ranhura 12 menores do que os citados limites acima poderíam causar movimentações relativas e subseqüentes impactos que podem danificar a unidade de detecção 9 e/ou o corpo de ancoragem 10.

Para possibilitar fácil engate e desengate da unidade de detecção 9 com e de o corpo de ancoragem 10 e, ao mesmo tempo, assegurar firmeza da unidade de detecção 9 quando o engate houver ocorrido, a porção de retenção 15 tem um diâmetro externo “de” maior do que o diâmetro interno “dispositivo” da antena 12. Em mais detalhe, o diâmetro externo “de” da porção de retenção 15 pode ser incluído, como indicação, entre 110% e 150%,e pode corresponder a cerca de 125%, por exemplo, do diâmetro interno “dispositivo” da antena 12. Em adição, a porção de retenção 15 tem um altura “W3” medida em paralelo ao eixo geométrico “X”, incluída entre 90% e 140%,e igual a cerca de 125%, por exemplo, da largura “W2” da ranhura perimétrica 17.

Valores de diâmetro externo “de” e/ou atura “W3” menores do que os valores citados poderíam causar um enfraquecimento excessivo da porção de retenção 15. Vice versa, valores do diâmetro externo “de” e/ou altura “W2” maiores do que os valores citados do diâmetro externo “de” e/ou altura “W3” maior do que os valores citados tomariam o encaixe da borda circunferencial interna da antena 12 na ranhura 17 muito difícil.

Para facilitar esta operação de encaixe, é também preferível que o diâmetro externo “d2” da antena 12 seja maior do que o diâmetro externo “de” da porção de retenção 15.

Pode ser também vantajosamente provido que uma cavidade central 18 se estendendo da superfície de topo 16 em direção à superfície de fixação 14 seja formada no corpo de ancoragem 10. A presença da cavidade central 18 permite deformabilidade da porção de retenção 15 ser otimizada para facilitar o acoplamento do corpo de ancoragem 10 com a unidade de detecção 9.

De preferência, a cavidade central 18 tem uma extensão axial pelo menos igual ao tamanho axial, ou seja, altura “W3”, da porção de retenção 15 adicionada ao tamanho axial, ou seja, largura “W2”, da ranhura perimétrica 17. NO modo de realização mostrado, a cavidade central 18 se estende tanto quanto cerca de 2 mm da superfície de fixação 14.

Identificável, de preferência, na cavidade central 18, há uma porção primária 18a se estendendo da superfície de topo 16 e tendo um diâmetro “NI” menor do que o diâmetro interno “desse modo,” da ranhura perimétrica 17, e uma porção extrema 18b de um diâmetro “N2” menor do que o diâmetro da porção primária 18a. Pelo menos na porção primária 18a, o diâmetro “Nl” da cavidade central 18 corresponde, como indicação, a 60% do diâmetro interno “desse modo,” da ranhura perimétrica 17 e, em qualquer caso, é, de preferência, incluída entre 40% e 70% do diâmetro interno “desse modo,” da própria ranhura. É também vantajosamente provido que, pelo menos na porção primária 18a, a relação entre o diâmetro “Nl” da cavidade central 19 e o diâmetro externo “de” da porção de retenção 15 seja maior do que cerca de 0,3, de preferência,, incluída entre cerca de 0,3 e cerca de 0,7. Para valores menores do que 0,3, a deformabilidade da porção de retenção 15 pode ser reduzida muito para executar operações de engate e desengate da unidade de detecção 9, com e de o corpo de ancoragem 10. NO modo de realização mostrado, a relação entre o diâmetro “Nl” da cavidade central 18 e o diâmetro externo “de” da porção de retenção 15 é, substancialmente igual a 0,5. A relação entre os diâmetros “N2” e “Nl” da porção extrema 18b e a porção primária 18a é, de preferência, incluída entre 0,2 e 1. Para valores maiores, a restrição de engate entre a unidade de detecção 9 e o corpo de ancoragem 10 pode ser muito cedente. Ao contrário, para valores menores, a deformabilidade da porção de retenção 15 pode ser insuficiente para executar as operações de engate da unidade de detecção 9 com o corpo de ancoragem 10. No modo de realização mostrado, esta relação é substancialmente igual a 0,5.

Um ou mais recessos 19 também podem ser vantajosamente formados em posição diametralmente opostas na porção de retenção 15, para alojar a unidade de sensor 11 e unidade de supridor de energia 31. Cada recesso 19 se abre em direção à cavidade central 18 e, de preferência, se estende ao redor do eixo geométrico “X” do corpo de ancoragem 10 por um ângulo “Beta” de uma largura incluída, como indicação, de cerca de 30° e cerca de 100°, e substancialmente igual a 60° no modo de realização mostrado. Os tamanhos e forma do recesso 19 são adaptados para possibilitar um casamento ótimo entre a forma da porção de retenção 15 e a do alojamento 311 que, de preferência, contém tanto a unidade de sensor 11 como a unidade de supridor de energia 31, de modo que folgas ou tensões indesejáveis em relação à própria porção de retenção 15 sejam eliminadas.

Valores de largura de ângulo “Beta” menores do que os valores citados poderíam causar uma redução indesejável na deformabilidade da porção de retenção 15. Valores maiores de deformabilidade poderíam acarretar um enfraquecimento excessivo da restrição de engate entre a unidade de detecção 9 e o corpo de ancoragem 10.

Vantajosamente, a porção de base 13 é estruturada de tal modo a proteger convenientemente a unidade de detecção 9 contra tensões às quais o pneu 1 é submetido na área de contato com o piso, qualquer risco de contato direto entre a unidade de detecção 9 e a superfície radialmente interna la do pneu sendo eliminado.

Para este objetivo, a porção de base 13 é, de preferência, provida para se estender em uma configuração afunilada em direção à ranhura perimétrica 17, de acordo com a extensão de altura “Wl” medida em paralelo ao eixo geométrico “X”,q eu é incluída entre 40% e 50% da altura global “H” do corpo de ancoragem 10. Em mais detalhe, a porção de base 13 tem uma superfície perimétrica 13a afunilando em direção à ranhura perimétrica 17, por um ângulo “alfa” incluído entre 15° e cerca de 45°, correspondente a cerca de 30°, por exemplo, relativo a um plano contendo a própria ranhura perimétrica 17. Com ângulos menores do que 15°, a superfície perimétrica 13a, devido às deformações induzidas durante rolagem do pneu, podería ficar em contato com a antena 12, ocasionando, desse modo, riscos de danos e/ou desengates da unidade de detecção 19 do corpo de ancoragem 10. Ângulos de um valor excedendo a 45° imporiam uma redução na extensão da superfície de fixação 14, prejudicando, assim, a firmeza de adesão à superfície radialmente interna la do pneu. Em adição, ângulos de um valor excedente a 45° poderiam gerar de concentração de tensão, devido à súbita variação de rigidez induzida pela presença do próprio corpo de ancoragem 10, na borda perimétrica da superfície de fixação 14, com conseqüentes riscos de originar fenômenos de separação do corpo de ancoragem 10 da superfície radialmente interna la do pneu. É provido também que a relação entre a altura global “H” do corpo de ancoragem 10 e o diâmetro máximo “Dmax” da porção de base 13 na superfície de fixação 14 seja, de preferência, incluída entre cerca de 0,2 e cerca de 0,3, no exemplo mostrado sendo igual a 0,24. Em adição, o diâmetro máximo “Dmax” é, de preferência, incluído entre 110% e 120% do diâmetro externo “d2” da antena 12. Valores menores do diâmetro máximo “Dmax” em comparação com os citados poderiam induzir uma deformabílidade excessiva do corpo de ancoragem 10 durante rolagem do pneu e, como resultado, uma redução no agarre de adesão mecânica entre a superfície de fixação 14 e a superfície interna la do próprio pneu. Valores maiores, ao contrário, causariam um aumento nas forças transmitidas entre o pneu e o corpo de ancoragem 10, devido ao aumento de rigidez do mencionado corpo de ancoragem 10, e envolvería o risco de contatos entre a borda radialmente externa da antena 12 e a superfície perimétrica afunilada 13a da porção de base 13. r E provido também que, pelo menos na ranhura perimétrica 17, a porção de base 13 tenha um diâmetro mínimo “Dmjn” incluído entre o diâmetro interno “dl” da antena 12 e o diâmetro externo “de” da porção de retenção 15. Valores maiores transmitiríam tensões à antena 12 durante rolagem do pneu 1, que tenderíam a remover a unidade de detecção 9 do corpo de ancoragem 10.

Em adição e vantajosamente, a superfície de fixação 14 da porção de base 13 pode ter uma extensão curvilínea, cujo raio de curvatura é, como indicação, de pelo menos 260 mm de extensão quando um tamanho de pneu 205/55 RI6 estiver em questão, amena extensão curvilínea correspondendo, de preferência, à curvatura da superfície radialmente interna la do pneu sob condições infladas.

Para promover deformabilidade do corpo de ancoragem 10 na interface entre a superfície de fixação Mea superfície radialmente interna la do pneu, a porção de base 13 tem, de preferência, uma ranhura auxiliar 20 formada na superfície de fixação 14 e se estendendo transversalmente da extensão circunferencial do pneu. Em adição, esta ranhura auxiliar 20 se estende em uma direção jazendo em um plano contendo os recessos 19, por uma profundidade incluída, como indicação, entre cerca de 0,8 e cerca de 2 mm.

Um diagrama em bloco de um exemplo de unidade de detecção 9 está mostrado na Fig. 10. A unidade de sensor 11 é provida de pelo menos um microcontrolador 33. Em um modo de realização preferido, a unidade de sensor 11 compreende, só um microcontrolador 33, uma dispositivo de medição 34, e um transmissor de freqüência de rádio 36. A unidade de supridor de energia 31 compreende um elemento piezelétrico flexível 313, como será descrito em detalhe a seguir, que se deforma sob as forças transmitidas para ele pelo pneu durante rolagem sobre a estrada. Devido ao efeito piezelétrico, essas deformações geram carga elétrica, que pode ser coletada por eletrodos adequados e suprida a um circuito de preparação de voltagem 32 incluindo, tipicamente, uma ponte retificadora de diodo (não mostrada), sendo adaptada para transformar uma corrente alternada em uma corrente contínua. O circuito de preparação de voltagem 32 inclui também um capacitor (não mostrado), ou outro dispositivo adequado para armazenar a carga elétrica gerada pelo efeito piezelétrico. O circuito de preparação de voltagem 32 pode compreender também um controlador de voltagem (não mostrado), sendo adaptado para verificar se uma voltagem através do capacitor está acima de um mínimo predeterminado (por exemplo, 2,7V). A energia elétrica gerada pela unidade de supridor de energia 31 é suprida à unidade de sensor 11, ou seja, ao microcontrolador 33, para o dispositivo de dispensar e medição 34 (via comutador 35) e para o transmissor de freqüência de rádio 36. O dispositivo de medição 34 compreende um ou mais sensores adaptados para medir o parâmetro ou parâmetros do pneu a serem monitorados,, como, por exemplo, pressão e/ou temperatura. O dispositivo de medição 34 pode incluir também sistema de circuitos de controle adaptados para transformar os parâmetros sensoreados em sinais elétricos. O dispositivo de freqüência de rádio 36 é adaptado para transmitir, via a antena 12, quadros de informação contendo o parâmetro ou parâmetros medidos, a um receptor (não mostrado) externo ao pneu, localizado, tipicamente, sobre o veículo ao qual o pneu está instalado. O microcontrolador 33 compreende, tipicamente, uma memória e uma CPU que controla a operação da unidade de detecção 9. No modo de realização preferido mostrado na Fig. 2, o microcontrolador 33 possibilita, via um primeiro circuito de habilitação 38, o comutador 35 para fechar o circuito em direção ao dispositivo de medição 34, de modo a energizar o mesmo para executar a medição do parâmetro ou parâmetros funcionais a serem monitorados.

Além disso, o micro-controlador 33 possibilita, via um segundo circuito de habilitação 40, a transmissão dos quadros para um receptor externo. Além disso, o micro-controlador 33 recebe os sinais que vêm do dispositivo de medição 34, converte-os via um conversor analógico/digital 39 em uma forma digital, e os processa de modo a extrair a informação a ser enviada para fora do pneu, via o transmissor de radiofreqüência 36. A habilitação do fechamento do interruptor 35, assim como a habilitação da transmissão dos quadros pelo transmissor 36, devem ser executadas em intervalos de tempo pré-determinados. Por exemplo, o primeiro circuito de habilitação 38, deve levar ao fechamento do interruptor 38 a cada dois minutos, enquanto o segundo circuito de habilitação 40 deve permitir a transmissão dos dados coletados para o exterior a cada sete minutos, já que a transmissão de radiofreqüência requer, tipicamente, mais potência em relação ao parâmetro medições.

Em uma solução preferida, o fechamento do interruptor 38 e, se desejado, a transmissão dos dados coletados, é capaz de prover um pulso de energia cada vez que a quantidade de energia elétrica, coletada no circuito de preparação de voltagem 32, alcançar um valor de limiar pré-determinado. O micro-controlador 33 deve ser arranjado para contar os pulsos de energia providos à unidade de sensoreamento,e armazenar, na mencionada memória, um parâmetro funcional representativo dos pulsos de energia contados. O primeiro e/ou segundo circuitos de habilitação 38, 40, podem ser realizados de qualquer maneira convencional, como circuitos de hardware separados do micro-controlador 33, ou como objetos de software integrado dentro da memória do micro-controlador 33. A figura 11a mostra uma seção transversal, lateral, da unidade de suprimento de energia 31. A unidade de suprimento de energia 31 compreende um elemento piezelétrico 313, e um carregador de massa 312, associado ao elemento piezelétrico. A figura 1 lb mostra uma vista da unidade de suprimento de energia 31, ao longo da seção indicada como A - A, na figura 11a. Em referência a figura 11a, o elemento piezelétrico está disposto dentro de um alojamento 311, em balanço. Em outras palavras, o elemento piezelétrico é fixado em uma primeira extremidade 315 e daí para o alojamento 311, onde a segunda extremidade 316 é associada à massa de carregamento 312. O elemento piezelétrico é formado, preferencialmente, como um elemento planar. Altemativamente, ele pode ser formado como um elemento de palheta, ou um elemento de barra. Em modos de realização preferidos, um elemento piezelétrico planar compreende, pelo menos, dois cristais piezelétricos, separados por uma placa planar (de configuração bimorfa), eletricamente condutiva (por exemplo, metálica). Eletrodos são dispostos, convencionalmente, nas superfícies externas dos elementos piezelétricos. O dispositivo de detecção 8 é associado ao pneu de modo a dispor o elemento piezoelétrico 313 ao longo um plano substancialmente ortogonal a uma direção radial do pneu (indicada como “E” nas figuras 1, 1 la, 11b), isto é, uma direção irradiando-se do eixo de rotação do pneu. Deste modo, o elemento piezelétrico 313 e a massa de carregamento 312 associada, são submetidas, durante a rolagem do pneu, a uma aceleração radial (isto é, centrífuga). De modo a distribuir, uniformemente, a pressão sofrida pelo elemento piezelétrico 313, o lado mais comprido do elemento piezelétrico 313 deve ser disposto, de preferência, substancialmente, de acordo com uma direção axial do pneu (indicada como “F” nas figuras 1,1 la, 1 lb), isto é, uma direção paralela ao eixo de rotação do pneu. Altemativamente, o lado mais comprido do elemento piezelétrico pode ser disposto de acordo com uma direção longitudinal do pneu (indicada como “L” nas figuras 1,1 la, 1 lb).

As dimensões geométricas do elemento piezelétrico 313, da massa de carregamento 312 e do alojamento 311, são escolhidas de modo a deixarem um interespaçamento 314, também chamado “vão”, entre a superfície externa da massa de carregamento 312 e as paredes internas do alojamento 311, que define uma deflexão máxima permitida ao elemento piezelétrico 313. De modo a limitar as dimensões da unidade de suprimento de energia 31, e trocar o centro de massa do elemento piezelétrico + estrutura da massa de carregamento, substancialmente, na segunda extremidade do elemento piezelétríco 313, a massa de carregamento deve ter, preferencialmente, a forma de U, como mostrado na figura 1 la.

Quando em operação, a unidade de suprimento de energia 31 está sujeita a rotação do pneu. A aceleração centrífuga é misturada com outras contribuições de aceleração que vêm da interação do pneu, com o solo, durante a rolagem. A figura 12 mostra o exemplo de um perfil de uma aceleração radial resultante, versus, o tempo que, a porção do pneu, onde a unidade de suprimento de energia 31 está associada, deve ser sujeita, durante uma revolução do pneu.

Durante uma primeira fração de uma revolução completa do pneu, na qual, a banda de rodagem, correspondente à porção do pneu onde a unidade de suprimento de energia 31 está associada, não fica em contato com o solo, a aceleração é substancialmente constante, exceto pelas ondulações visíveis na figura 12, cuja presença será explicada a seguir e assumindo um valor dependente do quadrado da velocidade de rotação do pneu. Durante uma segunda fração de uma revolução completa do pneu, na qual a banda de rodagem correspondente à porção do pneu onde a unidade de suprimento de energia 31 está associada, fica em contato com o solo, o nível de aceleração cai para substancialmente zero, como pode ser visto na porção central da figura 12, após um aumento inicial devido a uma deformação à qual o pneu é submetido durante a passagem de uma configuração circunferencial para uma plana, bem no começo da região de contato entre o pneu e o solo. Um outro aumento do nível de aceleração é encontrado na banda de rodagem, na saída da região de contato.

Durante a primeira fração de uma revolução completa do pneu, acima mencionada, a área associada da unidade de suprimento de energia 31, pode ser submetida a uma tremenda aceleração (como valores absolutos, mas, também, como uma mudança repentina durante a revolução do pneu), que pode atingir valores de várias centenas de g a alta velocidade (por exemplo, 360 g a 120 km/h). Sujeita a esta aceleração, que é direcionada, substancialmente, ao longo da direção e nas figuras 11a e 11b, a massa de carregamento 312, é empurrada para fora de uma primeira posição de equilíbrio, na qual o elemento piezelétrico fica, praticamente, ortogonal a uma direção radial do pneu, em direção as paredes internas do alojamento 311, numa extensão que é dependente das características de compatibilidade do elemento piezelétrico 313, e do tamanho da massa de carregamento 312, uma extensão máxima sendo definida pelo vão 314. O movimento da massa de carregamento 312 provoca um fiexionamento correspondente do elemento piezelétrico 313, isto é, geração de carga elétrica, devido ao efeito piezelétrico. No entanto, sob esta aceleração “estática”, a geração de carga elétrica é, repentinamente, interrompida logo que, a massa de carregamento alcança uma segunda posição de equilíbrio, que pode ser dentro do vão 314, ou contra as paredes internas do alojamento 311, dependendo do valor da aceleração, isto é, da velocidade de rotação do pneu. Quanto maior a velocidade de rotação, mais a segunda posição de equilíbrio está afastada da primeira posição de equilíbrio, até um máximo definido pelo vão 314, como dito anteriormente.

Por outro lado, durante a segunda fração de uma revolução completa do pneu acima mencionada, isto é, durante a passagem pela região de contato com o solo da porção do pneu na qual a unidade de suprimento de energia 31 oscila, devido ao fato da aceleração cair a, substancialmente, zero, de modo que mais nenhuma força atua para manter a massa de carregamento 312 na segunda posição de equilíbrio. As oscilações da massa de carregamento 312, provocam um fiexionamento correspondente do elemento piezelétrico 313, isto é, geração de carga elétrica, devido ao efeito piezelétrico. Estas oscilações fornecem uma alta quantidade de carga elétrica, na dependência da extensão da oscilação e das características de amortecimento do elemento piezelétrico 313. No entanto, logo que a passagem no trecho de contato termina, a aceleração centrífuga provoca uma parada forçada das oscilações, com um posicionamento da massa de carregamento na segunda posição de equilíbrio, e uma parada correspondente da geração de carga elétrica. A quantidade total de carga elétrica gerada, na segunda fração de uma revolução completa do pneu, é o resultado de muitos efeitos, alguns deles, contrabalançando os outros: a) em baixa velocidade, a extensão da oscilação é bastante baixa; no entanto, cada passagem sob o trecho de contato é bastante longa, de modo que um número alto de oscilações (isto é, de deformações do elemento piezelétrico 313) pode ser obtido se o amortecimento imposto pelo elemento piezelétrico 313 for, apropriadamente, escolhido; b) em alta velocidade, a extensão da oscilação é mais alta, com a passagem sob o trecho de contato, tendo uma duração menor, em relação ao caso a), acima, de modo que o número de oscilações é menor; por isso, escolhendo-se, apropriadamente, as características estrutural, geométrica e/ou física do elemento piezelétrico 313, e massa de carregamento 312, uma quantidade pré-determinada de energia elétrica pode ser produzida, pelo elemento piezelétrico 313, para cada revolução do pneu, independente da velocidade de revolução do pneu; em adição, em um dado intervalo de tempo, o número de passagens sob o trecho de contato é mais alta em relação ao caso a), de modo a que possa ser obtida uma compensação contrabalançando a duração menor de cada passagem. O comportamento do elemento piezelétrico 313 associado à massa de carregamento 312, acima explicado, refere-se a uma, assim chamada, “primeira contribuição harmônica” da aceleração, a qual a unidade de suprimento de energia 31, é submetida, isto é, uma contribuição que ocorre, uma vez, por giro do pneu. A freqüência associada a esta contribuição pode variar em uma faixa de freqüência baixa, de 0 Hz a poucas dezenas de Hz, dependendo da velocidade de rotação do pneu (por exemplo, cerca de 20 - 25 Hz, para um pneu de carro em uma velocidade por volta de 150 km/h), correspondente ao número de passagens da porção do pneu associada à unidade de suprimento de energia 31, sob o trecho de contato, em um segundo. Devido a esta contribuição de freqüência baixa, pode ser obtida uma geração “pulsada” de carga elétrica, como um resultado do comportamento oscilatório “pulsado” do elemento piezelétrico 313, com uma “freqüência de pulso” dependendo da velocidade de rotação do pneu.

No entanto, a aceleração verdadeira, à qual a unidade de suprimento de energia 31 é submetida na direção radial tem, também, componentes em faixas de freqüências mais altas do que as acima mencionadas, como pode ser visto pela presença de ondulações exibidas pelo perfil da aceleração radial mostrado na figura 12. Estes componentes de alta freqüência são devidos às contribuições harmônicas de ordem alta, isto é, a eventos que ocorrem mais de uma vez por giro do pneu. Por exemplo, uma contribuição harmônica de ordem alta pode ser devida à interação com a estrada dos blocos que formam a banda de rodagem do pneu. Outras contribuições harmônicas de ordem alta podem advir de modos de vibração de toda a estrutura do pneu, devido à transmissão das deformações, às quais o pneu é submetido sob o trecho de contato de porções do pneu, fora do trecho de contato. Outras contribuições de alta freqüência podem ser causadas pela interação de porções menores da banda de rodagem com a estrada, que podem depender da granulosidade do terreno (por exemplo, asfalto) no qual o pneu está rolando.

Como exemplo, a figura 13 mostra o resultado de uma transformação Fourier de um sinal de aceleração radial obtido por um acelerômetro preso no revestimento interno de um pneu (Pirelli P7 195/65 R15, inflado a 0,22 MPa) rodando em uma velocidade de rotação de 80 km/h por várias voltas. A figura 13 mostra diferentes curvas superpostas, cada uma delas estando relacionada ao sinal de aceleração obtido em uma única volta. Na abscissa, a freqüência (em Hz) dos diferentes componentes de aceleração é reportada, enquanto na ordenada a soma de possíveis diferentes contribuições à mesma freqüência é reportada (em unidades arbitrárias). Como pode ser visto, uma contribuição maior é obtida para freqüências até cerca de 200 Hz. As curvas correspondentes às diferentes voltas do pneu estão bem superpostas nesta primeira faixa de freqüência, correspondendo, de acordo com o Requerente, a um comportamento relacionado, praticamente, somente à estrutura do pneu, isto é, à resposta da estrutura do pneu a pressão imposta pela rolagem no solo e não a fatores externos (tais como, por exemplo, o tipo de asfalto no qual o pneu está rolando). Em baixa velocidade, a primeira faixa de freqüência tem uma amplitude menor, e, correspondentemente, o pico mostrado na figura 13 ocorre em uma freqüência mais baixa (por exemplo, cerca de 50 Hz 40 km/h). A freqüências mais altas, as contribuições são cada vez menores e mostram um comportamento aleatório, representado pela maior dispersão das diferentes curvas visíveis para freqüências acima de cerca de 200 - 400 Hz, possivelmente devido à rolagem, em diferentes condições de estrada. De qualquer maneira, os diferentes componentes da freqüência da aceleração radial podem dar outras contribuições para as deformações de elemento piezelétrico 313, além das deformações obtidas pelas primeiras contribuições harmônicas acima mencionadas.

Para fins de comparação, a figura 14 mostra a resposta de freqüência de um exemplo de elemento piezelétrico 313, associado a uma massa de carregamento 312. As dimensões e material do elemento piezelétrico 313 foram escolhidos de modo a obter-se uma rigidez k de cerca de 4800 N/m. A massa de carregamento 312, m, foi dimensionada em cerca de 0 g. Para obter a resposta de freqüência, o alojamento compreendendo o elemento piezelétrico, associado à massa de carregamento, foi disposto em um dispositivo agitador acionado por um controle eletrônico que, aplicou uma força de excitação pulsada ao agitador, em uma faixa de freqüência entre 0 Hz e 1000 Hz. O movimento do agitador causa oscilações da massa de carregamento e do elemento piezelétrico, com a conseqüente geração de carga elétrica. A figura 14 informa a função de transferência voltagem/aceleração (expressa em termos de g), versus, a freqüência da força de excitação. Como pode ser visto na figura 14, um pico de ressonância da estrutura, formado pelo elemento piezelétrico e pela massa de carregamento, está entre 300 Hz e 400 Hz, isto é, bastante afastado do pico mostrado na figura 13. Isto significa que, na prática, durante a rolagem do pneu, a força de excitação transmitida pelo pneu, para a unidade de suprimento de energia 31, compreendendo o elemento piezelétrico em balanço, não pode, substancialmente, provocar oscilação ressonante do elemento piezelétrico 313. Este fato é importante por reduzir a ocorrência de fendas no material piezelétrico, o que poderia ser causado por oscilações grandes, contínuas, do elemento piezelétrico 313, com a conseqüente redução da eficiência da unidade de suprimento de energia 31, ou, no pior dos casos, com a quebra precoce do elemento piezelétrico 313.

Mesmo não ressonante, o elemento piezelétrico 313 é, de qualquer jeito, excitado pelos componentes da aceleração radial, tendo freqüência maior do que a freqüência da “primeira harmônica”. Verificou-se que a aceleração centrífuga desenvolvida pela rotação do pneu, não é tão forte para, praticamente, eliminar o efeito de todos os outros componentes da freqüência da aceleração radial, a massa de carregamento 312, associada ao elemento piezelétrico 313, oscila em volta da, acima mencionada, segunda posição de equilíbrio, isto é, a posição alcançada pela massa de carregamento quando empurrada pela aceleração centrífuga. Esta oscilação, devido aos componentes de “alta freqüência” (isto é, componentes devidos a harmônicas de ordem elevada e/ou componentes devido à interação entre a banda de rodagem do pneu e a estrada), é muito benéfica para a geração de carga elétrica por efeito piezelétrico. Na verdade, devido a estas oscilações, um fluxo contínuo de carga elétrica é gerado durante a acima mencionada primeira fração de uma revolução completa do pneu (isto é, a porção externa do trecho de contato), que, somada à carga elétrica gerada durante a acima mencionada segunda fração de uma revolução completa do pneu (isto é, o trecho de contato), contribui para formar uma geração “contínua” de carga elétrica durante o giro completo do pneu.

Conforme mencionado, este comportamento ocorre a baixa velocidade. A alta velocidade, a aceleração centrífuga desenvolvida toma-se tão forte em relação aos outros componentes que forma, a aceleração radial, que a massa de carregamento 312 é pressionada contra as paredes internas do alojamento 313, e qualquer movimentação da mesma é, praticamente, inibida. Nesta situação, de qualquer maneira, é gerada carga elétrica na segunda fração do giro do pneu. A figura 15 e a figura 16 mostram estes comportamentos diferentes da unidade de suprimento de energia 31. Mais particularmente, ambas as figuras mostram a voltagem versus tempo gerada por uma unidade de suprimento de energia, presa com um remendo elastomérico no revestimento interno de um pneu, a unidade de suprimento de energia sendo formada pela inclusão de uma placa bimorfa de material piezelétrico (PZT), tendo uma largura de 5 mm, um comprimento de 11 mm, uma espessura global de 0,46 mm em um alojamento plástico tendo largura de 7 mm, um comprimento de 13 mm, uma altura de 7 mm, uma espessura de 0,5 mm. Uma massa de carregamento de 0,97 g foi fixada na extremidade livre da placa piezelétrica. Um vão de 250μιη foi deixado na direção radial entre as paredes internas do alojamento e a superfície externa da massa de carregamento (125pm + 125pm). A figura 15 mostra a voltagem versus o tempo obtida por esta unidade de suprimento de energia, quando o pneu gira a 20 km/h. São visíveis três oscilações de voltagem fortes, correspondendo às passagens da porção do pneu associada à unidade de suprimento de energia sob o trecho de contato, com uma seqüência contínua, superposta, de oscilações de voltagem menores se estendendo por todo o intervalo de tempo. Claramente, as oscilações de voltagem são devidas a oscilações verdadeiras da placa piezelétrica, que ocorrem tanto quando a porção do pneu associada à unidade de suprimento de energia, está fora do trecho de contato, quanto, quando a porção do pneu associada à unidade de suprimento de energia está dentro do trecho de contato. A figura 16 mostra a voltagem versus tempo obtido pela unidade de fornecedor de energia quando o pneu gira a 50 km/h. O número de oscilações fortes de voltagem aumenta devido à velocidade de rotação mais alta. No entanto, as oscilações de voltagem menores praticamente desapareceram, de modo que o sinal de voltagem gerado é similar a um sinal pulsado, que irrompe separado um do outro. Neste segundo caso, a carga elétrica é gerada, praticamente, apenas quando a porção de pneu associada à unidade de suprimento de energia está dentro do trecho de contato.

Um resultado semelhante é mostrado nas figuras 17, 18 e 19, que mostram o resultado de uma simulação executada pelo Requerente com uma ferramenta de simulação convencional. Na simulação, foi considerado um modelo representando a unidade de suprimento de energia piezo elétrica, em balanço, descrita acima, em relação às figuras 15 e 16, disposta na superfície interna de um pneu. Perfis de aceleração, correspondentes a sinais reais de aceleração radial, tomados de medições executadas a diferentes velocidades de rotação com um acelerômetro localizado na superfície interna de um pneu, foram considerados como a aceleração de excitação da unidade de suprimento de energia.

Em referência à figura 17, a curva 91 representa uma porção do perfil de aceleração versus tempo usado para a simulação, tomado a uma velocidade de 40 km/h. A curva 92 representa o deslocamento calculado versus tempo experimentado pelo centro de massa do elemento piezelétrico + estrutura da massa de carregamento. A linha reta 93 representa o deslocamento máximo permitido em uma direção, isto é, uma metade do vão. Os valores informados no eixo y da figura 17 referem-se a valores de deslocamento e devem ser considerados como unidades arbitrárias para a curva de aceleração 91. Como pode ser visto na curva 92, oscilações contínuas são executadas pela placa piezelétrica associada à massa de carregamento, em volta de uma segunda posição de equilíbrio, deslocada da primeira posição de equilíbrio, representada pelo valor “0” da ordenada, isto é, a posição de equilíbrio tomada pela placa piezo elétrica quando o pneu está estacionário. A segunda posição de equilíbrio é alcançada pelo centro de massa, da massa de carregamento, sendo submetida à aceleração centrífuga desenvolvida durante a rotação. A figura 17 mostra ambas as oscilações de natureza menor e oscilações de natureza mais elevada. As oscilações de natureza mais elevada correspondem a passagem da porção de pneu associada à unidade de suprimento de energia sob o trecho de contato, isto é, onde a curva 91 alcança um valor, substancialmente, zero. As oscilações de natureza menor estão, praticamente, presentes e superpostas por toda a curva 92. Deve-se, também, notar que durante as oscilações de natureza mais elevada, o centro de massa “atinge” a Unha reta 93, correspondendo ao contato real da massa de carregamento contra as paredes internas do alojamento da unidade de suprimento de energia.

Em referência à figura 18, a curva 101 representa uma porção do perfil de aceleração versus tempo usada para a simulação, tomado a velocidade de 80 km/h. A curva 102 representa o deslocamento calculado versus tempo experimentado pelo centro de massa do elemento piezelétrico + a estrutura da massa de carregamento. A linha reta 93 ainda representa o deslocamento máximo permitido em uma direção, ou seja, a metade do vão.

Os valores relatados no eixo y, da figura 18, referem-se a valores de deslocamento, e são para serem considerados como unidades arbitrárias para a curva de aceleração 101. Como pode ser visto na curva 102, oscilações pulsadas são executadas pela placa piezelétrica associada à massa de carregamento, partindo-se do deslocamento máximo permitido, na passagem da porção de pneu associada à unidade de suprimento de energia sob o trecho de contato, isto é, onde a curva 101 alcança um valor, substancialmente, zero. A figura 19 mostra uma porção aumentada da figura 10. Como pode ser visto na figura 19, a curva 102 está, inicialmente, superposta à Unha 93, correspondendo a um posicionamento da massa de carregamento contra as paredes internas do alojamento. Quando a aceleração radial (curva 101) diminui, a massa de carregamento inicia oscilação livre em volta da primeira posição de equilíbrio (valor 0 da ordenada na figura 19), como representado pela forte oscilação da curva 102 na porção central da figura 19. Quando a aceleração radial aumenta, o carregamento é forçado contra as paredes internas do alojamento, como representado pelas oscilações de amortecimento da curva 102 na porção direita da figura 19.

Verificou-se que uma unidade de suprimento de energia preparada como mostrado nas figuras 11a, 11b, associada a uma porção de pneu em correspondência a uma área de banda de rodagem de um pneu, conforme explicado acima, com os diferentes componentes (material de elemento piezelétrico, dimensões, número de camadas piezo elétricas, valor da massa de carregamento, vão) dimensionados de modo a obter uma geração, substancialmente contínua de carga elétrica quando o pneu roda em baixa velocidade e uma geração substancialmente pulsada de carga elétrica quando o pneu roda em alta velocidade, permite obter uma potência elétrica suficiente para suprir dispositivos sensores comuns ser incluídos em um pneu para uma monitoração de parâmetros funcionais. Em particular, uma quantidade significativa de carga elétrica pode ser gerada em baixa velocidade, devido à oscilação substancialmente contínua do elemento piezoelétrico.

Como explicado acima, as características do elemento piezelétrico 313 e da massa de carregamento 312, devem ser escolhidas, apropriadamente, de modo que a quantidade de energia produzida, por volta do pneu, seja substancialmente constante, independente da velocidade de revolução do pneu. Assim, a distância coberta pelo pneu, em uso, pode ser facilmente calculada pelo micro-controlador 33, ou por uma unidade remota conectada ao receptor externo, como uma função do parâmetro armazenado na memória do próprio micro-controlador, representativa dos pulsos de energia supridos a unidade de sensoreamento 11. A distância coberta pelo pneu e/ou qualquer outro parâmetro funcional armazenado pelo micro-controlador 33 pode ser, vantajosamente, detectada, também, quando o veículo está parado, por exemplo, por uma unidade remota portátil (não mostrada) usando uma indução de 125 kHz. Na verdade, a antena 12, permite que, ela mesma, seja acoplada com um campo de radiação eletromagnética gerado por esta unidade eletrônica remota, portátil, e atrai a energia necessária para habilitar a unidade de sensoreamento 11, para enviar dados relativos a um ou mais parâmetros funcionais armazenados pela memória do micro-controlador 33. A troca de dados entre a unidade de sensoreamento 11 e a mencionada unidade eletrônica remota, portátil, ocorre através de transmissão de sinal de radioffeqüência e recepção (sinais RF), a freqüência dos quais pode estar incluída entre cerca de 100 kHz e cerca de 500 MHz, e, de preferência, deve corresponder a cerca de 125 kHz, ou a cerca de 13,5 MHz. Por isto, a cooperação entre a unidade eletrônica remota, portátil, a antena 12 e a unidade de detecção 9 constitui um sistema de detecção que permite que a unidade de detecção 9 também opere quando um pneu não está rodando, isto é, quando a unidade de suprimento de energia 31 não está trabalhando. A unidade de detecção 9 pode ser, convenientemente, provida com, pelo menos, uma porção enfraquecida (não mostrada) apropriada para partir-se quando for feita uma tentativa de desengatar a própria unidade de detecção do corpo de ancoragem lO.Isto assegura que os parâmetros funcionais armazenados na unidade de detecção 9 pertençam, realmente, ao pneu no qual a própria unidade de detecção está montada.

Verificou-se também uma grande confiabilidade da unidade de suprimento de energia. Acredita-se que isto depende do fato de que, a baixa velocidade, o elemento piezelétrico é excitado para oscilar por uma pequena extensão, na maioria do tempo, enquanto que, oscilações grandes, ocorrendo quando a porção de pneu associada à unidade de suprimento de energia passa sob o trecho de contato, podem ser limitadas com o dímensionamento apropriado do vão entre as paredes internas do alojamento e a superfície externa da massa de carregamento. Com isto, pode ser obtida uma forte redução da ocorrência de fendas e quebras dentro do material piezelétrico. O valor preciso da velocidade na qual o comportamento da unidade de suprimento de energia passa de “geração contínua de carga elétrica” para “geração pulsada da carga elétrica” depende de que o dímensionamento preciso dos vários componentes possa ser executado para se obter uma mudança comportamental da unidade de suprimento de energia, entre velocidades intermediárias, preferencialmente compreendidas entre 30 km/h e 70 km/h, mais preferencialmente, entre 40 km/h e 60 km/h. Vantajosamente, de modo a reduzir a ocorrência de modos de ressonância da unidade de suprimento de energia, os vários componentes da unidade de suprimento de energia devem ser dimensionados de modo a se obter uma freqüência de ressonância do elemento piezelétrico + estrutura da massa de carregamento, maior do que 150 Hz, de preferência, maior do que 200 Hz e, ainda mais preferencialmente, maior do que 300 Hz. Acredita-se que, esta escolha permite, além disso, aumentar a confiabilidade da unidade de suprimento de energia, já oscilações ressonantes grandes, do elemento piezelétrico são, substancialmente, evitadas durante a rotação do pneu, em qualquer condição prática de velocidade.

Exemplos de faixas preferidas para uma unidade de suprimento de energia usando uma placa piezelétrica bimorfa PZT para a obtenção dos desempenhos acima, podem ser os seguintes: - comprimento da placa PZT: de 8 a 18 mm; - largura da placa PZT: de 3 a 18 mm; - espessura global da placa bimorfa: de 0,30 a 1,20 mm; - massa de carregamento: de 0,05 a 3 g; - vão: de 50 a 400pm.

Em referência particular ao tamanho da massa de carregamento, tem-se notado que um tamanho menor, da massa de carregamento, permite o aumento da frequência de ressonância do elemento piezelétríco + estrutura da massa de carregamento. Além disso, um tamanho pequeno da massa de carregamento permite reduzir o desequilíbrio causado pela rotação do pneu devido à presença da unidade de suprimento de energia. Mais ainda, um tamanho pequeno da massa de carregamento, permite a redução de ocorrência de fendas e quebras nos alojamentos da unidade de suprimento de energia, provocadas pelos choques contra as paredes internas, durante a oscilação. No entanto, um tamanho muito pequeno, da massa de carregamento, não permitirá dobramento suficiente do elemento piezelétríco, com a conseqüente geração insuficiente de carga elétrica. Uma orientação, para o dimensionamento da unidade de suprimento de energia, pode ser escolher um tamanho m de massa de carregamento suficiente para evitar, substancialmente, desequilíbrio do pneu durante a rotação (por exemplo, uma massa menor do que 3 g), para escolher uma ffeqüência de ressonância fr para o elemento piezelétríco + estrutura da massa de carregamento (por exemplo, maior do que 150 Hz) e, então, derivar as dimensões do elemento piezelétríco de sua rigidez k, calculada pela inversão da seguinte, bastante conhecida, relação: A montagem do dispositivo de detecção 8, no pneu, pode ser realizada por fixação por adesão da superfície de fixação 14, a superfície radialmente interna do pneu, após o mencionado pneu ter sido feito, via etapas usuais de fabricação e moldagem/vulcanização, providos no ciclo de produção. A fixação pode ser obtida por colagem ou vulcanização, por exemplo, via vulcanização, in situ, de um revestimento de nata de material elastomérico colocada entre a superfície de fixação 14 e a superfície radialmente interna la do pneu, de preferência, de maneira tal que, a superfície de fixação 14 esteja em uma posição simetricamente centralizada em relação ao plano equatorial do pneu, e o entalhe auxiliar 20, preferencialmente, se estenda transversalmente da extensão circunferencial do pneu 1.

Devido ao formato particular do corpo de ancoragem 10 e ao fato de que a unidade de detecção 9 poder ser montada, subsequentemente, no mencionado corpo de ancoragem, para a execução da mencionada vulcanização, o uso de pressão simples pode prover que, via geração de pressão, o corpo de ancoragem 10 seja pressionado contra a superfície radialmente interna la, enquanto, ao mesmo tempo, é suprido o aquecimento necessário. Subseqüentemente, quando a vulcanização estiver completa, a unidade de detecção 9 é inserida.

Em um modo de realização alternativo, provê-se uma solução baseada em polímero/cimento de borracha que é posta/espalhada na superfície radialmente interna la, do pneu 1, e na superfície de fixação 14, do corpo de ancoragem 10 e, subseqüentemente, curada via aplicação de pressão e temperatura.

Os processos acima descritos, também, são, vantajosamente, adaptados para aplicação do dispositivo de detecção 8, nos pneus já produzidos e, possivelmente, mesmo em pneus já em uso em veículos motorizados.

Altemativamente, o corpo de ancoragem 10, pode ser formado diretamente durante o processo de fabricação do pneu, quando este processo envolver a formação dos componentes constituintes, diretamente em um suporte toroidal 21, cuja forma case com a superfície interna la do pneu. Em maior detalhe, provisão para este objetivo é feita para, pelo menos, uma cavidade de formação 22 (Fig. 20) casando com o formato do corpo de ancoragem 10, do dispositivo de detecção 8, a ser colocado na superfície externa do mencionado suporte toroidal 21. É introduzida na mencionada cavidade de formação 22, uma quantidade pré-determínada de material elastomérico bruto (Fig. 21) suficiente para preencher a própria cavidade de modo que a mencionada cavidade esteja rente com a superfície externa 21a do suporte toroidal 21. Então, é iniciada a formação da estrutura da carcaça 2, do pneu 1, contra a superfície externa 21a do suporte toroidal. Em maior detalhe, a fabricação da estrutura da carcaça 2, pode ser iniciada com a formação do revestimento 6a obtido pelo espiralamento de um elemento alongado, contínuo, de material elastomérico bruto, em bobinas distribuídas, apropriadamente, para cobrir a superfície externa do próprio suporte toroidal 21, como mostrado na Fig. 22. As etapas subsequentes da formação da estrutura da carcaça 2, e montagem de outros componentes constituintes do pneu 1, não são aqui descritas já que podem ser executadas de maneira conhecida por si próprias, como descritas, por exemplo, no documento EP-976535 em nome do mesmo Requerente.

Quando a montagem estiver completada, o pneu 1 é introduzido em um molde, para ser submetido a uma etapa de vulcanização, e, continuando com o material elastomérico introduzido na cavidade de formação 22, formará o corpo de ancoragem 10, juntado, firmemente, ao revestimento 6a, definindo a superfície radialmente interna la, do próprio pneu. Quando termina a vulcanização, o suporte toroidal 21 é removido do pneu 1, e a fabricação do dispositivo de detecção 8 pode ser completada com a fixação da unidade de detecção 9 no corpo de ancoragem 10.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Pneu provido de um dispositivo para pelo menos um parâmetro funcional de detecção no pneu, caracterizado pelo fato de compreender: - uma estrutura de carcaça substancialmente toroidal (2) definindo uma superfície radialmente interna do pneu; - um corpo de ancoragem (10) preso à superfície radialmente interna (la) do pneu (1); - uma unidade de detecção (9) compreendendo uma antena (12), uma unidade de sensor conectada (11) operacionalmente à mencionada antena (12), e uma unidade de supridor de energia (31) compreendendo um alojamento (311) e um elemento piezelétrico (313), a mencionada unidade de supridor de energia (31) sendo eletricamente conectada à mencionada unidade de sensor (11); onde: - a unidade de detecção (9) e o corpo de ancoragem (10) são encaixados entre si por pelo menos uma porção de aro (12a) engatando em um respectivo entalhe de travamento (17); - o mencionado elemento piezelétrico (313) é disposto no interior do mencionado alojamento (311) de modo a ter uma primeira extremidade (315) substancialmente fixada ao mencionado alojamento (311) e uma segunda extremidade (316) associada a uma massa de carregamento (312), um vão sendo formado entre pelo menos uma parede interna do mencionado alojamento (311) e uma superfície externa da mencionada massa de carregamento (312); e - o mencionado elemento piezelétrico (313) é posicionado substancialmente ao longo de um plano ortogonal a uma direção radial do mencionado pneu.

2. Pneu de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do mencionado elemento piezelétrico (313), a mencionada massa de carregamento (312) e o mencionado vão serem dimensionados de modo a obter: a) durante rotação do pneu sobre uma superfície de rolagem a uma primeira velocidade de rotação menor do que uma dada velocidade, uma oscilação dentro do mencionado vão da mencionada massa de carregamento para o mencionado elemento piezelétrico (313); b) durante rotação do pneu sobre a mencionada superfície de rolagem a uma segunda velocidade de rotação maior do que a mencionada velocidade dada, um contato da mencionada massa de carregamento com a mencionada parede interna do mencionado alojamento (311) durante uma primeira fração de uma completa revolução do pneu, durante a mencionada primeira fração a mencionada área de banda de rodagem correspondente à mencionada porção de pneu, e uma oscilação dentro do mencionado vão da mencionada massa de carregamento associada ao mencionado elemento piezelétrico (313) durante uma segunda fração de uma revolução completa do pneu, durante a mencionada segunda fração a mencionada área de banda de rodagem correspondente à mencionada porção de pneu ficando em contato com a superfície de rolagem.

3. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do elemento piezelétrico (313) ter um lado mais longo disposto substancialmente de acordo com uma direção axial do pneu.

4. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato da mencionada dada velocidade fiar compreendida entre 30 km/h e 70 km/h.

5. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de uma resposta de freqüência do mencionado elemento piezelétrico (313) associado à mencionada massa de carregamento (313) ser maior do que 150Hz.

6. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato da mencionada massa de carregamento ser menor do que 3g.

7. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato da mencionada massa de carregamento ter forma de U.

8. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do mencionado vão ter uma extensão máxima de 400pm.

9. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do mencionado elemento piezelétrico (313) ser um elemento bímorfo.

10. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do mencionado elemento piezelétrico (313) ser um elemento planar.

11. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de um material do mencionado elemento piezelétrico (313) ser PZT.

12. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do da mencionada unidade de supridor de energia (31) ser eletricamente conectada à mencionada unidade de sensor (11) através de um circuito de preparação de voltagem (32), o mencionado circuito de preparação de voltagem (32) sendo provido de pelo menos um capacitor.

13. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato da mencionada unidade de sensor (11) compreender um microcontrolador (33) provido de uma memória.

14. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do da mencionada porção de aro (12a) pertencer à mencionada unidade de detecção (9), por meio do que o mencionado entalhe de travamento (17) pertence ao mencionado corpo de ancoragem (10),

15. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) ser provido de uma superfície de fixação (14) presa à mencionada superfície radialmente interna (la) do pneu (1), o mencionado entalhe de travamento compreendendo uma ranhura perimetral (1&) espaçada da superfície de fixação (14).

16. Pneu de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato da mencionada porção de aro compreender uma borda perimetral interna (12a) provida pela antena (12), de modo que a unidade de detecção (9) fique inserida no corpo de ancoragem (10) através da mencionada borda perimetral interna (12a) engatada em dita ranhura perimetral (17) em seguida à deformação elástica de pelo menos uma porção do corpo de ancoragem (10).

17. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) ser integral com a estrutura de carcaça (2) do mencionado pneu (1).

18. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) compreender: - uma porção de base (13) portando a mencionada superfície de fixação (14); - uma porção de retenção (15) associada à porção de base (13) e tendo uma superfície de topo (16) voltada opostamente à superfície de fixação (14); - a mencionada ranhura perimetral (17) sendo formada entre a porção de base (13) e a porção de retenção (15).

19. Pneu de acordo com as reivindicações 16 e 18, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) ter uma altura global (Ή”) medida entre a superfície de fixação (14) da porção de base (13) e a superfície de topo (16) da porção de retenção (15), incluída entre cerca de 0,2 e cerca de 1,5 vezes uma distância máxima (dl) medida entre dois pontos mutuamente espaçados ao longo da mencionada borda perimetral interna (12a).

20. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) e a antena (12) da unidade de detecção (9) terem uma conformação circular.

21. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) ter uma cavidade central (18) se estendendo da superfície de topo (16) em direção à superfície de fixação (14).

22. Pneu de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato da cavidade central (18) ter uma extensão axial pelo menos igual ao tamanho axial (”W3”) da porção de retenção (15) adicionado ao tamanho axial (“W2”) da ranhura perimetral (17).

23. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de, no corpo de ancoragem (10), pelo menos um recesso (19) para a unidade de sensor (11) e a unidade de supridor de energia (31) ser formado.

24. Pneu de acordo com qualquer uma as reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do entalhe de travamento (17) se estender de acordo com um perfil casando geometricamente em forma com a conformação da porção de aro (12a).

25. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 24, caracterizado pelo fato da porção de base (13) ter uma extensão de altura (Wl) incluída entre 40% e 50% da altura global (“H”) do corpo de ancoragem (10).

26. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 25, caracterizado pelo fato da porção de retenção (15) ter uma altura (“W3”) incluída entre 90% e 110% da largura (“W2”) da ranhura perimetral (17).

27. Pneu de acordo com a reivindicação 16 e qualquer das reivindicações 18 a 26, caracterizado pelo fato do diâmetro externo (“de”) da porção de retenção (15) ser maior do que o diâmetro interno (“dl”) da antena (12).

28. Pneu de acordo com a reivindicação 16 e qualquer das reivindicações 18 a 27, caracterizado pelo fato do diâmetro máximo (“Dmax”) medido sobre a superfície de fixação (14) da porção de base (13) estar incluído entre 110% e 120% do diâmetro externo (“d2”) da mencionada antena (12).

29. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 28, caracterizado pelo fato da porção de base (13) ter uma conformação afunilando em direção à ranhura perimetral (17).

30. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 29, caracterizado pelo fato da porção de base (13) ter uma superfície perimétrica (13a) afunilando em direção à ranhura perimetral (17) por um ângulo (alfa) incluído entre 15° e 45° em relação a um plano contendo a ranhura perimetral (17).

31. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 30, caracterizado pelo fato da relação entre altura global (“H”) do corpo de ancoragem (10) e o diâmetro máximo (“Dmax”) da porção de base (13) na superfície de fixação (14) estar incluída entre cerca de 0,2 e cerca de 0,3.

32. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 31, caracterizado pelo fato da superfície de fixação (14) da porção de base (13) se estender ao longo de uma extensão de superfície curvilínea (14).

33. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 32, caracterizado pelo fato da porção de base (13) ter uma ranhura auxiliar (20) formada na superfície de fixação (14).

34. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações 23 a 33, caracterizado pelo fato da ranhura auxiliar (2) se estender em uma direção jazendo em um plano contendo o recesso no alojamento (19).

35. Pneu de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato da ranhura auxiliar (20) se estender transversalmente à extensão circunferencial do pneu (1).

36. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do mencionado alojamento (311) se estender diametralmente em relação à mencionada antena (12).

37. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de tanto a unidade de sensor (11) como a unidade de supridor de energia (31) serem providas de alojamento (311).

38. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do alojamento (311) apresentar extremidades opostas unidas à antena (12) nas posições diametralmente opostas.

39. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato da mencionada unidade de detecção (9) compreender adicionalmente um radiotransmissor operacionalmente conectado à mencionada unidade de sensor (11) e à mencionada antena (12) para transmitir dados representativos de pelo menos um parâmetro funcional do pneu (1) a um receptor externo.

40. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) ser feito de um material elastomérico tendo uma dureza incluída entre cerca de 35° e cerca de 60° Shore A.

41. Pneu de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato da unidade de detecção (9) ser provida de pelo menos uma porção enfraquecida adequada para se romper quando a unidade de detecção (9) for desengatada do corpo de ancoragem (10).

42. Dispositivo para detectar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu, caracterizado pelo fato de compreender: - um corpo de ancoragem (10) que pode ser preso a uma superfície radialmente interna (la) de um pneu (1); - uma unidade de detecção (9) compreendendo uma antena (12), uma unidade de sensor (11) operacionalmente conectada à mencionada antena (12),e uma unidade de supridor de energia (31) compreendendo um alojamento (311) e um elemento piezelétrico (313), a mencionada unidade de supridor de energia (31) sendo eletricamente conectada à mencionada unidade de sensor; onde: - a unidade de detecção (9) e o corpo de ancoragem (10) se encaixam entre si por pelo menos uma porção de aro engatando-se em um respectivo entalhe de travamento; - o mencionado elemento piezelétrico (313) ser disposto dentro do mencionado alojamento (311) de modo a ter uma primeira extremidade substancialmente fixada ao mencionado alojamento (311) e uma segunda extremidade associada a uma massa de carregamento (312), um vão sendo formado entre pelo menos uma parede interna do mencionado alojamento (311) e uma superfície externa da mencionada massa de carregamento (312), e - o mencionado elemento piezelétrico (313) é posicionado substancialmente ao longo de um plano ortogonal a uma direção radial do mencionado pneu.

43. Dispositivo de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato da mencionada unidade de supridor de energia (31) ser eletricamente conectada à mencionada unidade de sensor (11) através de um circuito e preparação de voltagem (32), o mencionado circuito de preparação de voltagem (32) sendo provido de pelo menos um capacitor.

44. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 ou 43, caracterizado pelo fato da mencionada unidade de sensor (11) compreender um microcontrolador (33) provido de uma memória.

45. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 44, caracterizado pelo fato da mencionada porção de aro (12a) pertencer à mencionada unidade de detecção (9), por meio do que o mencionado entalhe de travamento (17) pertence ao mencionado corpo de ancoragem (10).

46. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 ou 45, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) ser provido de uma superfície de fixação (14) presa à mencionada superfície radialmente interna (la) do pneu (1) e uma ranhura perimetral (17) espaçada da superfície de fixação (14).

47. Dispositivo de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fato da mencionada porção de aro compreender uma borda perimetral interna (12a) provida pela antena (12), de modo que a unidade de detecção (9) seja inserida dentro do corpo de ancoragem (10) através da mencionada borda perimetral interna (12a) encaixada na mencionada ranhura perimetral (17) em seguida à deformação elástica de pelo menos uma porção do corpo de ancoragem (10).

48. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 47, caracterizado pelo fato da mencionada unidade de detecção (9) compreender adicionalmente um radíotransmissor (36) operacionalmente conectado à mencionada unidade de sensor (11) e à mencionada antena (12) para transmitir dados representativos de pelo menos um parâmetro funcional do pneu a um receptor externo.

49. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 45 a 47, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) compreender: - uma porção de base (13) portando a mencionada superfície de fixação (14); - uma porção de retenção (15) associada à porção de base (13) e tendo uma superfície de topo (16) voltada opostamente à superfície de fixação (14); - a mencionada ranhura perimetral (17) sendo formada entre a porção de base (13) e a porção de retenção (15).

50. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) e a antena (12) da unidade de detecção (9) terem uma conformação circular.

51. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 49 ou 50, caracterizado pelo fato do corpo de ancoragem (10) ter uma cavidade central (18) se estendendo da superfície de topo (16) em direção à superfície de fixação (14).

52. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 51, caracterizado pelo fato de, no corpo de ancoragem (10), pelo menos um recesso (19) para a unidade de sensor (11) e a unidade de supridor de energia (31) ser formado.

53. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 52, caracterizado pelo fato do entalhe de travamento (17) se estender de acordo com um perfil geometricamente casado em forma com a conformação da porção de aro (12a).

54. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 49 a 53, caracterizado pelo fato da porção de base (13) ter uma conformação afunilando em direção à ranhura perimetral (17).

55. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 49 a 54, caracterizado pelo fato da superfície de fixação (14) da porção de base (13) se estender ao longo de uma extensão de superfície curvilínea.

56. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 49 a 55, caracterizado pelo fato da porção de base (13) ter uma ranhura auxiliar (20) formada na superfície de fixação (14).

57. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 52 e 56, caracterizado pelo fato da ranhura auxiliar (20) se estender em uma direção jazendo em um plano contendo o recesso do alojamento (19).

58. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 57, caracterizado pelo fato do mencionado alojamento (311) se estender diametralmente em relação à mencionada antena (12).

59. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 58, caracterizado pelo fato de tanto a unidade de sensor (11) como a unidade de supridor de energia (31) serem providas dentro do alojamento (311).

60. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 59, caracterizado pelo fato do alojamento (311) apresentar extremidades opostas unidas à antena (12) em posições diametralmente opostas.

61. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 60, caracterizado pelo fato da unidade de detecção (9) ser provida de pelo menos uma porção enfraquecida adequada para se romper quando a unidade de detecção (9) for desengatada do corpo de ancoragem (10).

62. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 42 a 61, caracterizado pelo fato do mencionado elemento piezelétrico (313), a mencionada massa de carregamento (312) e o mencionado vão serem dimensionados de modo a obter: a) durante rotação do pneu sobre uma superfície de rolagem a uma primeira velocidade de rotação menor do que uma dada velocidade, uma oscilação dentro do mencionado vão da mencionada massa de carregamento para o mencionado elemento piezelétrico (313); b) durante rotação do pneu sobre a mencionada superfície de rolagem a uma segunda velocidade de rotação maior do que a mencionada velocidade dada, um contato da mencionada massa de carregamento com a mencionada parede interna do mencionado alojamento (311) durante uma primeira fração de uma completa revolução do pneu, durante a mencionada primeira fração a mencionada área de banda de rodagem correspondente à mencionada porção de pneu não estando em contato com mencionada superfície de rolagem, e uma oscilação dentro do mencionado vão da mencionada massa de carregamento associada ao mencionado elemento piezelétrico (313) durante uma segunda fração de uma revolução completa do pneu, durante a mencionada segunda fração a mencionada área de banda de rodagem correspondente à mencionada porção de pneu ficando em contato com a superfície de rolagem.

63. Sistema para monitorar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu, caracterizado pelo fato de compreender: - um dispositivo de detecção (8) como definido em qualquer uma das reivindicações 42 a 62; - receptor externo adequado para ser montado sobre um veículo para receber dados transmitidos através da antena (12).

64. Método para detectar pelo menos um parâmetro funcional em um pneu, caracterizado pelo fato de compreender: - prover um corpo de ancoragem (10) preso a uma superfície radialmente interna (la) de um pneu (1); - prover uma unidade de detecção (9) compreendendo uma antena (12), uma unidade de sensor (11) operacionalmente conectada à mencionada antena (12), e uma unidade de supridor de energia (31) compreendendo um alojamento (311) e um elemento piezelétrico (313), a mencionada unidade de supridor de energia (31) sendo eletricamente conectada à mencionada unidade de sensor, onde o mencionado elemento piezelétrico (313) é disposto dentro do mencionado alojamento (311) de modo a ter uma primeira extremidade substancialmente fixada ao mencionado alojamento (311) e uma segunda extremidade associada a uma massa de carregamento (312), um vão sendo formado entre pelo menos uma parede interna do mencionado alojamento (311) e uma superfície externa da mencionada massa de carregamento (312); - encaixar a unidade de detecção (9) ao corpo de ancoragem (10) pelo engate de pelo menos uma porção de aro (12a) em um respectivo entalhe de travamento (17), por meio do que o mencionado elemento piezelétrico (313) é posicionado substancialmente ao longo de um plano ortogonal a uma direção radial do mencionado pneu em seguida à etapa de engate; girar o mencionado pneu sobre uma superfície de rolagem de modo a causar deformações do mencionado elemento piezelétrico (313) durante a mencionada rotação de pneu; - coletar energia elétrica gerada pelas mencionadas deformações do mencionado elemento piezelétrico (313) - energizar a unidade de sensor (11) através da energia elétrica coletada; - detectar o mencionado pelo menos um parâmetro funcional pela mencionada unidade de sensor (11).

65. Método de acordo com a reivindicação 64, caracterizado pelo fato da unidade de sensor (11) compreender uma memória, compreender adicionalmente a etapa de armazenar na mencionada memória dados representativos de pelo menos um parâmetro funcional do pneu.

66. Método de acordo com qualquer das reivindicações 64 a 65, caracterizado pelo fato da energização da unidade de sensor (11) ser executada por prover a unidade de sensor (11) com um pulso de energia toda vez que a quantidade coletada de energia elétrica atinge um predeterminado valor de limiar.

67. Método de acordo com a reivindicação 66, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de: - contar os pulsos de energia providos à unidade de sensor (11) ; - armazenar um parâmetro funcional representativo dos pulsos de energia contados.

68. Método de acordo com a reivindicação 67, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de calcular a distância coberta pelo pneu em uso, em função da quantidade dos pulsos de energia contados.

69. Método de acordo com qualquer das reivindicações 65 a 68, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de: - parar a rotação do pneu; - suprir com energia a unidade de detecção (9) pela exposição da mencionada antena (12) a uma radiação eletromagnética; - possibilitar que a unidade de detecção (9) transmita dados armazenados representativos do mencionado pelo menos um parâmetro funcional do pneu.

70. Método de acordo com qualquer das reivindicações 64 a 69, caracterizado pelo fato da rotação do pneu compreender as etapas de: - girar o mencionado pneu sobre a mencionada superfície de rolagem a uma primeira velocidade de rotação menor do que uma dada velocidade, de modo a fazer com que a mencionada massa de carregamento (312) oscile dentro do mencionado vão, desse modo, levando a uma primeira deformação do mencionado elemento piezelétrico (313) durante a mencionada rotação do pneu; - girar o mencionado pneu sobre a mencionada superfície de rolagem a uma segunda rotação maior do que a mencionada dada velocidade, de modo a fazer com que a mencionada massa de carregamento (312) contate a mencionada parede interna durante uma primeira fração de uma revolução completa do pneu, durante a mencionada primeira fração a mencionada área de banda de rodagem correspondente à mencionada porção de pneu não ficando em contato com a superfície de rolagem, e fazer com que a mencionada massa de carregamento (312) oscile dentro do mencionado vão durante uma segunda fração de uma revolução completa do pneu, durante a mencionada segunda fração a mencionada área de banda de rodagem correspondente à mencionada porção de pneu ficando em contato com a superfície de rolagem, levando, desse modo, a uma segunda deformação do mencionado elemento piezelétrico (313) durante a mencionada rotação de pneu.

71. Método de acordo com qualquer das reivindicações 64 a 70, caracterizado pelo fato do elemento piezelétrico (313) ter um lado mais longo disposto substancialmente de acordo com uma direção axial do pneu.

72. Método de acordo com qualquer das reivindicações 64 a 71, caracterizado pelo fato de durante a mencionada rotação na mencionada segunda velocidade de rotação, a mencionada massa de carregamento (312) oscilar ao redor de uma primeira posição de equilíbrio, substancialmente disposto ao longo do mencionado plano ortogonal à mencionada direção radial do pneu.

73. Método de acordo com a reivindicação 72, caracterizado pelo fato de durante a rotação à mencionada primeira velocidade de rotação, a mencionada massa de carregamento (312) oscilar ao redor de uma segunda posição de equilíbrio dentro do mencionado vão, diferente da mencionada primeira posição de equilíbrio.

74. Método de acordo com qualquer das reivindicações 70 a 73, caracterizado pelo fato da mencionada velocidade dada ficar compreendida entre 30 km/h e 70 km/h.

75. Método de acordo com qualquer das reivindicações 64 a 74, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de prover a mencionada unidade de detecção (9) com pelo menos uma porção enfraquecida adequada para ser rompida quando a unidade de detecção (9) for desengatada do corpo de ancoragem (10).