BRPI0817796B1

BRPI0817796B1 - órgão formando suporte para um dispositivo e pneumático

Info

Publication number: BRPI0817796B1
Application number: BRPI0817796-1A
Authority: BR
Inventors: Bernard Cubizolle; Claudio Battocchio
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2020-07-21
Also published as: FR2922487B1; WO2009056739A2; EA017758B1; FR2922487A1; EA201070503A1; WO2009056739A3; EP2212128A2; EP2212128B1; BRPI0817796A2; CN101835639A; JP2011500441A; US20100291345A1; KR20100092449A; US8685527B2; CN101835639B; JP5432164B2; BRPI0817796A8

Abstract

ÓRGÃO FORMANDO SUPORTE PARA UM DISPOSITIVO E PNEUMÁTICO A invenção tem como objeto um órgão (10) formando suporte para um dispositivo (14) e que compreende uma massa (16) de goma delimitada por duas superficies opostas (24, 26) substancialmente paralelas que formam respectivamente uma superficie de sustentação (24) e uma superficie de ligação (26) com um pneumático (12), a massa (16) compreendendo uma abertura (28) feita na superficie de ligação (26) que delimita um entalhe (30) disposto na massa (16) e a abertura não desembocando no exterior da superficie de ligação.

Description

ÓRGÃO FORMANDO SUPORTE PARA UM DISPOSITIVO E PNEUMÁTICO

[0001] A presente invenção se refere ao domínio técnico dos pneumáticos para veículo automóvel.

[0002] Mais precisamente, a invenção se refere à fixação de um dispositivo notadamente eletrônico, tal como um sensor de pressão, em um pneumático. O dispositivo eletrônico é rígido e é desaconselhado fixá-lo diretamente no pneumático pois isso apresenta o risco de perturbar o comportamento mecânico do pneumático em rodagem, notadamente quando ele se deforma.

[0003] É, portanto, conhecido no estado da técnica, notadamente de acordo com o documento EP-AI-1 544 001, utilizar um órgão feito de goma colado na superfície do pneumático e formando suporte para o dispositivo eletrônico. O órgão feito de goma é às vezes designado sob o termo inglês "patch".

[0004] Esse órgão realiza uma transição mecânica entre o dispositivo rígido e o pneumático flexível de modo que o dispositivo não perturba o comportamento do pneumático. Fala-se às vezes de separação mecânica realizada entre o dispositivo eletrônico e o pneumático.

[0005] A invenção tem notadamente como objetivo propor um órgão que permita uma melhor separação mecânica e consequentemente uma melhor resistência da união do órgão sobre a superfície de um pneumático.

[0006] Para isso, a invenção tem como objeto um órgão formando suporte para um dispositivo, que compreende uma massa de goma delimitada por duas superfícies opostas substancialmente paralelas que formam respectivamente uma superfície de sustentação e uma superfície de ligação com um pneumático, a massa compreendendo uma abertura feita na superfície de ligação que delimita um entalhe disposto na massa e a abertura não desembocando no exterior da superfície de ligação.

[0007] De preferência, a superfície de sustentação se estende pelo menos parcialmente perpendicularmente à superfície da abertura.

[0008] Estando em contato com a superfície de sustentação, o dispositivo enrijece a massa de goma e mais especialmente a parte da massa que está situada perpendicularmente à superfície de sustentação. Ora, devido ao entalhe, uma parte da massa enrijecida pelo dispositivo não está em contato com o pneumático. Assim, a parte do dispositivo situada perpendicularmente à superfície da abertura não tem influência mecânica direta sobre o pneumático. Disso resulta que o entalhe do órgão da invenção melhora a separação mecânica entre o dispositivo e o pneumático.

[0009] O fato de que a abertura não desemboca no exterior da superfície de ligação só limita muito pouco a superfície de contato entre a massa e o pneumático e permite assim conservar ao órgão uma excelente resistência. A presença do entalhe tem também a vantagem de limitar a massa do órgão o que permite, no caso de um órgão e de um dispositivo adaptados para um veículo de turismo, que o conjunto tenha uma massa inferior a 10 gramas (g). É possível assim colocar o conjunto na superfície do pneumático sem se preocupar com o azimute porque praticamente não há consequência em uniformidade do conjunto pneumático e roda.

[0010] Um órgão de acordo com a invenção pode, por outro lado, compreender uma ou várias das características seguintes:

- A projeção ortogonal da superfície de sustentação sobre a superfície de ligação coincide substancialmente com a abertura feita na superfície de ligação. Assim, a separação entre o dispositivo e o pneumático é excelente visto que o dispositivo não tem nenhuma influência mecânica direta com o pneumático.
- A relação entre a profundidade do entalhe e a distância entre as duas superfícies de sustentação e de ligação é compreendida entre 1/4 e 1/2, de preferência substancialmente igual a 3/8. Quando essa relação é muito pequena, há um risco de atrito da superfície do entalhe com a superfície do pneumático; quando essa relação é muito grande, o órgão se toma flexível demais e pode entrar em ressonância em rodagem o que limita de modo bastante marcado sua resistência.
- A relação entre a superfície da abertura e a superfície da massa de goma em contato com a superfície de ligação está compreendida entre 0,15 e 0,30. Quando essa relação é inferior a 0,15, a separação mecânica ligada ao entalhe se toma insuficiente e quando essa relação é grande demais, a superfície de ligação com o pneumático se toma insuficiente para conservar uma boa resistência em alta velocidade de rodagem.
- O órgão compreende um canal disposto na massa e que desemboca ao mesmo tempo na superfície de sustentação e no fundo do entalhe. Esse canal permite posicionar corretamente o dispositivo sobre a superfície de sustentação. Ele facilita também a colagem do órgão sobre o pneumático evitando assim a prisão de ar dentro do entalhe. Finalmente, ele permite uma comunicação fluídica entre o entalhe e o ar interior do pneumático operando junto para isso com um canal similar disposto no dispositivo. Assim, variações de pressão ou de temperatura do pneumático não provocam diferenças de pressão entre o interior do pneumático e o interior do entalhe, fontes de deformação do órgão.

[0011] A borda periférica da superfície de ligação é delimitada por uma superfície de junção de superfícies opostas que converge na direção da superfície de junção das mesmas de acordo com um ângulo compreendido entre 9 e 15 graus. O ângulo das bordas do órgão é um parâmetro importante a levar em consideração para que a fixação do órgão no pneumático seja durável. De fato, se esse ângulo é inferior a 9 graus, dobras podem aparecer na borda do órgão pois é difícil achatar corretamente sua borda periférica. Se esse ângulo é superior a 15 graus, a borda periférica do órgão é rígida demais de modo que ela cria tensões fortes demais na superfície do pneumático e provoca quebras ou descolamentos em rodagem.

- A superfície de junção da borda periférica é substancialmente uma linha de junção.
- A superfície de junção da borda periférica é normal à superfície de ligação e tem uma altura compreendida entre 0, 1 e 0,2 mm.
- A borda periférica compreende além disso um cordão de seção substancialmente retangular de mesma espessura que a superfície de junção e que se estende na direção do exterior de 0 a 1,5 mm.
- O órgão compreende além disso uma camada de goma de ligação disposta na superfície de ligação sem transbordar perpendicularmente à borda periférica do órgão.

[0012] A invenção também tem como objeto um pneumático que compreende um órgão tal como precedentemente definido.

[0013] A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição que vai se seguir, dada unicamente a título de exemplo e feita fazendo-se referência aos desenhos anexos nos quais:

- a figura 1 é uma vista em perspectiva de um órgão de acordo com a invenção,
- a figura 2 é uma vista em corte do órgão de figura 1 de acordo com o plano II-II da figura 1,
- a figura 3 é uma vista em corte do órgão da figura 1 quando ele é adaptado em um pneumático e que ele sustenta um dispositivo; e
- as figuras 4 a 6 são vistas em corte de ampliações de vários modos de realização de uma borda periférica de um órgão.

[0014] Entende-se por "módulo de elasticidade" de uma goma ou mistura de borracha, um módulo secante de extensão a 10 % de deformação e em temperatura ambiente ou especificada, a medição é realizada depois de um primeiro ciclo de acomodação até 10 % de deformação:

na qual ε10 é igual a 0,1;
com E10: módulo de extensão secante a 10 % de deformação; F10: força de extensão a 10 % de extensão; So: seção inicial do corpo de prova de teste; S: seção do corpo de prova de teste na deformação de extensão E, no caso de material feito de borracha, é sabido que:

e ε10: deformação de extensão a 10 %.

[0015] Foi representado nas figuras um exemplo de órgão de acordo com a invenção adaptado para um veículo de turismo. O órgão é designado pela referência geral 10 e é destinado a ser adaptado em um pneumático 12 e a formar um suporte para um dispositivo 14. Esse dispositivo 14 pode ser de tipo variado, por exemplo eletrônico (sensor de pressão, sensor de temperatura ...), mecânico ou outro.

[0016] O órgão 10 compreende uma massa 16 de goma que, como representado na figura 3, compreende uma parte de sustentação 18 do órgão 14 e uma parte de ligação 20 com o pneumático 12. As partes 18 e 20 são moldadas solidariamente e sua separação é imaginária. A massa 16 de goma é obtida por moldagem.

[0017] O órgão 10 é destinado a ser adaptado em uma superfície de preferência interior do pneumático. Na figura 3, o órgão 10 é adaptado em uma goma de estanqueidade interior 22 do pneumático 12. A goma interior 22 forma uma parte de ligação complementar da parte de ligação 20 do órgão 10.

[0018] A massa de goma 16 é delimitada por uma superfície de sustentação 24 do órgão 14, a superfície 24 sendo constituída pela superfície superior da parte de sustentação 18. As dimensões da superfície de sustentação 24 são de cerca de 15 milímetros x 12 milímetros (mm). O dispositivo 14 levado pela superfície de sustentação pode ter dimensões superiores àquelas da superfície de sustentação 24, como representado na figura 3.

[0019] A massa de goma 16 é também delimitada por uma superfície de ligação 26 com o pneumático 12, oposta à superfície de sustentação 24 e substancialmente paralela a essa última. A superfície de ligação 26 é constituída pela superfície inferior da parte de ligação 20 do órgão 10. As dimensões da superfície de ligação 26 são de cerca de 40 mm x 32 mm.

[0020] As duas superfícies 24 e 26 são substancialmente planas e são distantes uma da outra de cerca de 4 mm.

[0021] O órgão 10 compreende uma abertura 28 feita na superfície de ligação 26 e que delimita um entalhe 30 feito na massa 16. A abertura 28 é representada em traço pontilhado na figura 2. A profundidade do entalhe 30 é de cerca de 1,5 mm.

[0022] Será notado que devido à presença do entalhe 30 na massa 16, existe pelo menos um plano imaginário de seção da massa 16 substancialmente paralelo às superfícies opostas 24 e 26 no qual a seção da massa 16 tem uma forma geral anular.

[0023] A massa 16 é conformada de modo que a superfície de sustentação 24 se estenda pelo menos parcialmente perpendicularmente à superfície da abertura 28. Em outros termos, a projeção ortogonal da superfície 24 sobre a superfície de ligação 26 delimita a superfície da abertura 28.

[0024] No exemplo representado na figura 2, a projeção ortogonal da superfície de sustentação 24 sobre a superfície de ligação 26, simbolizada por traços de projeção 36, coincide substancialmente com a abertura 28.

[0025] Graças ao entalhe 30, a parte da massa 16 que está situada perpendicularmente à superfície de ligação 24, e que é devido a isso tomada rígida pela presença do dispositivo 14, não está em contato com a goma interior 22 do pneumático 12.

[0026] A parte de sustentação 18 é ligada à parte de ligação 20 por pontes tisicas 38 ligadas na periferia da parte de sustentação 18. Essas pontes tisicas 38 têm uma pequena espessura, por exemplo igual a 4 mm, de modo que elas são flexíveis e que elas permitem um movimento relativo das duas partes 18 e 20, notadamente em caso de deformações do pneumático 12 ou de vibrações do dispositivo 14. Isso permite melhorar ainda mais a separação mecânica entre o pneumático 12 e o dispositivo 14.

[0027] A massa de goma compreende, por outro lado e de modo opcional, um canal 32 disposto na parte de sustentação 18 da massa 16 e que desemboca de um lado na superfície de sustentação 24 e do outro no fundo do entalhe 30. Esse canal permite posicionar corretamente o dispositivo 14 sobre a superticie de sustentação 24. Ele facilita também a colagem do órgão 10 sobre o pneumático evitando assim a prisão de ar no entalhe 30. Finalmente, ele permite uma comunicação fluídica entre o entalhe 30 e o ar interior do pneumático operando junto para isso com um canal similar disposto no dispositivo. Assim variações de pressão ou de temperatura do pneumático não provocam diferenças de pressão entre o interior do pneumático e o interior do entalhe, fontes de deformações do órgão.

[0028] A goma utilizada para a fabricação da parte de ligação 20 da massa 16 é uma goma da qual o módulo de alongamento a 10 % é no máximo igual àquele do pneumático 12. Em outros termos, a parte de ligação 20 é mais flexível do que a goma interior 22. A título de exemplo, para um módulo de alongamento a 10 % da goma interior 22 do pneumático igual a 2,2 MPa a 65°C, se escolherá, para fabricar o órgão 10, uma goma da qual o módulo de alongamento é no máximo igual a 2,2 MPa a 65°C. Para uma boa resistência da união, é conveniente que o módulo da goma do órgão respeite esse valor limite em toda a faixa das temperaturas do pneumático em rodagem, por exemplo entre O e 80 graus Celsius. A goma utilizada pode ser natural ou sintética.

[0029] A parte de ligação 20 do órgão 10 compreende uma borda periférica 40 delimitada pela linha de junção 41 entre a superfície de ligação 26 e uma superfície superior 42 da parte de ligação 20. Por razões de fabricação e notadamente para facilitar a ventilação por ocasião da moldagem, a linha de junção 41 pode não ter uma espessura nula, mas sim apresentar uma espessura pequena, da ordem de 0,1 a 0,2 mm. Fala-se então nesse caso de superfície de junção 41. As duas superfícies 26 e 42 convergem na direção da linha de junção 41 e formam entre si, na proximidade da linha 41, um ângulo α compreendido entre 9 e 15°, de preferência entre 10 e 12°.

[0030] Como representado na figura 3, a solidarização do órgão 10 no pneumático 12 é realizada com o auxílio de um material de ligação 44, intercalado entre a superfície de ligação 26 do órgão 10 e a goma interior 22. Essa camada de ligação 44 se estende ao longo de toda a superfície de ligação 26 mas não transborda dela. Em outros termos, a camada de ligação 44 aflora a borda periférica 41.

[0031] De preferência, o ângulo a entre as duas superfícies 26 e 42 é compreendido entre 10 e 12 graus em uma zona da borda periférica 40 que se estende até uma distância d de cerca de 7 mm da linha de junção 41.

[0032] As figuras 4 a 6 apresentam em corte ampliações de três modos de realização da borda periférica 40.

[0033] Na figura 4, as duas superfícies 26 e 42 se unem até formar uma linha de junção 41, quer dizer uma superfície de junção 41 de espessura nula.

[0034] Na figura 5, a borda periférica 40 é delimitada por uma superfície de junção 41 normal à superfície 26 e de espessura α da rodem de 0,1 a 0,2 mm.

[0035] Na figura 6, a borda periférica 40 compreende um cordão 47 de seção retangular e que se estende em uma distância I compreendida entre 0 (como na figura 5) e da ordem de 1,5 mm.

[0036] A presença desse cordão 47 e da superfície de junção 41 facilita a ventilação dos moldes de fabricação dos órgãos. É possível também utilizar respiradouros por exemplo em outros locais e conservar uma geometria tal como ilustrada na figura 4.

[0037] Nas figuras 4 a 6 é vista também a camada 44 de goma de ligação disposta contra a superfície de ligação 26, de espessura b da ordem de 0,3 mm. Essa camada de goma de ligação se termina na borda periférica sem exceder do cordão ou da superfície ou da linha de junção.

[0038] Finalmente, a invenção não se limita ao exemplo descrito acima visto que é possível por exemplo prever todas as geometrias para as partes de sustentação do dispositivo e uma pluralidade de entalhes na massa 16.

Claims

Órgão (10) formando suporte para um dispositivo (14), caracterizado pelo fato de que ele compreende uma massa (16) de goma delimitada por duas superfícies opostas (24, 26) paralelas que formam respectivamente uma superfície de sustentação (24) e uma superfície de ligação (26) com um pneumático (12), a massa (16) compreendendo uma abertura (28) feita na superfície de ligação (26) que delimita um entalhe (30) disposto na massa (16) e a abertura não desembocando no exterior da superfície de ligação, em que o membro compreende um canal (32) disposto na massa (16) e levando tanto à superfície de sustentação superior (24) e ao fundo do entalhe (30), o canal sendo configurado para cooperar com um canal semelhante disposto no dispositivo para evitar diferenças de pressão entre o interior do pneu e o interior do entalhe, e em que o dispositivo eletrônico (14) é suportado pela superfície superior de sustentação (24).
Órgão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de sustentação (24) se estende pelo menos parcialmente perpendicularmente à superfície da abertura (28).
Órgão (10) de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 2 , caracterizado pelo fato de que a projeção ortogonal da superfície de sustentação (24) sobre a superfície de ligação (26) coincide com a abertura (28) feita na superfície de ligação (26).
Órgão (10) de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a relação entre a profundidade do entalhe (30) e a distância entre as duas superfícies de sustentação (24) e de ligação (26) é compreendida entre 1/4 e 1/2, de preferência igual a 3/8.
Órgão (10) de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a relação entre a superfície da abertura (28) e a superfície da massa de goma em contato com a superfície de ligação está compreendida entre 0,15 e 0,30.
Órgão (10) de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que ele compreende um canal (32) disposto na massa (16) e que desemboca ao mesmo tempo na superfície de sustentação (24) e no fundo do entalhe (30).
Órgão (10) de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a borda periférica (40) do órgão (10) é delimitada por uma superfície de junção (41) de superfícies opostas (26,42) que converge na direção da superfície de junção (41) das mesmas de acordo com um ângulo (a) compreendido entre 9 e 15 graus, de preferência entre 10 e 12 graus.
Órgão (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a superfície de junção (41) da borda periférica (40) é uma linha de junção.
Órgão (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a superfície de junção (41) da borda periférica (40) é normal à superfície de ligação (26) e tem uma altura compreendida entre 0,1 e 0,2 mm.
Órgão (10) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a borda periférica compreende além disso um cordão de seção retangular de mesma espessura que a superfície de junção e que se estende na direção do exterior de 0 a 1,5 mm.
Órgão (10) de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o órgão compreende além disso uma camada de goma de ligação disposta na superfície de ligação sem transbordar perpendicularmente à borda periférica do órgão.
Pneumático (12). caracterizado pelo fato de que ele compreende um órgão (10) de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 10.