BRPI1003246A2 - conjunto de pneu e dispositivo eletrÈnico - Google Patents

Abstract

CONJUNTO DE PNEU E DISPOSITIVO ELETRÈNICO. Um conjunto de pneu e dispositivo eletrónico é revelado, o dispositivo eletrónico medindo um ou mais parâmetros do pneu. O dispositivo eletrónico se prende a um elemento de inserto celular para criar um subconjunto, o elemento de inserto tendo uma superfície interior presa em uma linha central do pneu em uma superfície do pneu virada para dentro que define uma cavidade do pneu. O dispositivo eletrónico se prende ao elemento de inserto celular entre as regiões elevadas do elemento de inserto celular com uma superfície exterior do dispositivo descoberta e exposta e rebaixada abaixo dos limites exteriores das regiões elevadas.

Description

"CONJUNTO DE PNEU E DISPOSITIVO ELETRÔNICO"

Campo da invenção

A invenção refere-se, de forma geral, a um pneu tendo um dispositivo de medição de parâmetro do pneu preso a ele e, mais especificamente, a um conjunto de pneu e dispo- sitivo eletrônico afixado no pneu em um procedimento de pneu acabado pós-vulcanização.

Precedentes da invenção

É desejável em certas aplicações instalar um dispositivo eletrônico tal como um sensor de pressão em um pneu para monitorar a pressão do ar dentro da cavidade do pneu.

A operação do dispositivo eletrônico precisa ser confiável e capaz de suportar os rigores potencialmente prejudiciais do procedimento de instalação, bem como a operação do pneu.

Sumário da invenção

De acordo com um aspecto da invenção, um conjunto de pneu e dispositivo eletrô- nico é revelado, o dispositivo eletrônico medindo um ou mais parâmetros do pneu. O dispo- sitivo eletrônico se prende a um elemento de inserto celular para criar um subconjunto, o elemento de inserto tendo uma superfície interior presa em uma linha central do pneu para uma superfície do pneu virada para dentro que define uma cavidade do pneu. O dispositivo eletrônico se prende ao elemento de inserto celular entre regiões elevadas do elemento de inserto celular com uma superfície exterior do dispositivo descoberta e exposta e rebaixada abaixo dos limites exteriores das regiões elevadas.

Em outro aspecto, o dispositivo eletrônico pode ser embutido no elemento de inser- to celular entre as regiões elevadas do elemento de inserto celular. O elemento de inserto celular pode ser configurado, em um aspecto adicional, como um suporte de espuma alon- gado dimensionado para se prender na superfície do pneu virada para dentro ao longo da linha central do pneu. Em ainda outro aspecto, o dispositivo eletrônico pode ser inserido com pressão através de uma abertura de certo tamanho dentro do elemento de inserto.

Definições

"Relação de aspectos" do pneu significa a relação da sua altura de seção (SH) para sua largura de seção (SW) multiplicada por 100 por cento para a expressão como uma por- centagem.

"Banda de rodagem assimétrica" significa uma banda de rodagem que tem um pa- drão de banda de rodagem não simétrico ao redor do plano central ou plano equatorial EP do pneu.

"Axial" e "axialmente" significam linhas ou direções que são paralelas ao eixo geo- métrico de rotação do pneu.

"Circunferencial" significa linhas ou direções que se estendem ao longo do períme- tro da superfície da banda de rodagem anular perpendicular à direção axial.

"Plano central equatorial (CP)" significa o plano perpendicular ao eixo geométrico de rotação do pneu e que passa através do centro da banda de rodagem.

"Área de cobertura" significa o trecho de contato ou área de contato da banda de rodagem do pneu com uma superfície plana em velocidade zero e sob carga e pressão normais.

"Ranhura" significa uma área vazia alongada em uma banda de rodagem que pode se estender circunferencial ou lateralmente ao redor da banda de rodagem em uma maneira reta, curvada ou em ziguezague. Ranhuras de extensão circunferencial e lateral algumas vezes têm porções comuns. A "largura da ranhura" é igual à área de superfície da banda de rodagem ocupada por uma ranhura ou porção de ranhura, cuja largura está em questão, dividida pelo comprimento de tal ranhura ou porção de ranhura; assim, a largura da ranhura é a sua largura média através do seu comprimento. Ranhuras podem ser de profundidades variadas em um pneu. A profundidade de uma ranhura pode variar ao redor da circunferên- cia da banda de rodagem ou a profundidade de uma ranhura pode ser constante, mas variar da profundidade de outra ranhura no pneu. Se tais ranhuras estreitas ou largas são de pro- fundidade substancialmente reduzida quando comparado com as ranhuras circunferenciais largas que as interligam, elas são consideradas como formando "tirantes de ligação" ten- dendo a manter um caráter semelhante a raia na região da banda de rodagem envolvida.

"Lado interior" significa o lado do pneu mais próximo do veículo quando o pneu está montado em uma roda e a roda está montada no veículo.

"Lateral" significa uma direção axial.

"Bordas laterais" significa uma linha tangente ao trecho de contato ou área de co- bertura da banda de rodagem no ponto axialmente mais afastado quando medido sob carga e inflação de pneu normais, as linhas sendo paralelas ao plano central equatorial.

"Área de contato líquida" significa a área total do solo em contato com os elementos da banda de rodagem entre as bordas laterais ao redor da circunferência inteira da banda de rodagem dividida pela área bruta de toda a banda de rodagem entre as bordas laterais.

"Banda de rodagem não direcionar significa uma banda de rodagem que não tem direção preferida de movimento adiante e não precisa ser posicionada em um veículo em uma posição de roda específica ou posições para garantir que o padrão da banda de roda- gem fique alinhado com a direção de movimento preferida. Inversamente, um padrão de banda de rodagem direcional tem uma direção de movimento preferida que exige um posi- cionamento específico da roda.

"Lado externo" significa o lado do pneu mais distante do veículo quando o pneu es- tá montado em uma roda e a roda está montada no veículo.

"Radial" e "radialmente" significam direções radialmente para perto ou para longe do eixo geométrico de rotação do pneu.

"Raia" significa um suporte de borracha que se estende circunferencialmente na banda de rodagem que é definido por pelo menos uma ranhura circunferencial e uma se- gunda tal ranhura ou uma borda lateral, o suporte sendo lateralmente ininterrupto por ranhu- ras de profundidade completa.

"Incisão" significa pequenas fendas moldadas nos elementos da banda de rodagem do pneu que subdividem a superfície da banda de rodagem e melhoram a tração, as inci- sões são geralmente estreitas na largura e fecham na área de cobertura dos pneus em opo- sição às ranhuras que permanecem abertas na área de cobertura do pneu.

"Elemento da banda de rodagem" ou "elemento de tração" significa uma raia ou um elemento de bloco definido por ter uma forma adjacente às ranhuras.

"Largura do arco da banda de rodagem" significa o comprimento do arco da banda de rodagem quando medido entre as bordas laterais da banda de rodagem.

Breve descrição dos desenhos

A invenção será descrita por meio de exemplo e com referência aos desenhos a- companhantes, nos quais:

A figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de pneu acabado e dispositi- vo eletrônico da técnica anterior tendo uma porção do pneu removida com a finalidade de ilustração,

A figura 2 é um gráfico do espectro de ruído no interior do carro marcando a fre- qüência (Hz) contra SPL dB (A).

A figura 3 é uma porção de um suporte de espuma para atenuação de ruído, A figura 4 é uma vista em perspectiva de uma porção de um pneu acabado tendo um inserto de espuma preso a ele.

A figura 5 é um gráfico do espectro de ruído no interior do carro com o subconjunto do inserto de espuma afixado no pneu, marcando a freqüência (Hz) contra SPL dB(A).

A figura 6 é uma representação esquemática de uma máquina de montagem da es- puma.

A figura 7 é uma vista do corte através do elemento de inserto da espuma.

A figura 8A é uma vista ampliada de uma porção da máquina de montagem da es- puma da figura 6.

A figura 8B é uma vista ampliada de uma porção da máquina da figura 6 mostrando a operação dos mecanismos de corte e perfuração.

A figura 9 é uma vista em perspectiva de um dispositivo eletrônico.

A figura 10 é uma representação esquemática de uma máquina de polimento da superfície do pneu e pneu.

A figura 11 é uma representação esquemática de uma máquina aplicadora de ade- sivo e pneu.

A figura 12 é uma vista secional de um pneu tirada através da região de corda e mostrando o inserto de espuma e o dispositivo eletrônico afixado na superfície equatorial interior do pneu.

A figura 13 é uma vista secional de um pneu tirada através da região de corda e mostrando um subconjunto alternativamente configurado no qual o dispositivo eletrônico é embutido dentro do inserto de espuma.

Descrição detalhada da invenção

Com referência inicialmente à figura 1, um pneu 10 é mostrado tendo um revesti- mento interno 12, uma região de corda ou banda de rodagem 14 montada no aro da roda 16. O revestimento interno define uma cavidade do pneu 18. Um dispositivo eletrônico 20 de um tipo comercialmente disponível é utilizado para monitorar certas características do pneu tais como pressão do ar e temperatura dentro da cavidade 18. Tal dispositivo 20 pode ser montado no revestimento interno 12 no plano central equatorial do pneu como mostrado na figura 1 por adesivo ou outro modo adequado. A localização do dispositivo eletrônico 20 na superfície de definição da cavidade 22 abaixo da região da banda de rodagem 14 serve para manter a integridade da fixação entre o dispositivo e o pneu porque tal localização experi- menta relativamente pouca flexão durante o uso do pneu.

O ruído na cavidade gerado pelo pneu durante a operação normal é tipicamente in- desejável e é um objetivo reduzir ou minimizar tal ruído. Como mostrado pelo pico 26 do gráfico da figura 2, o ruído na cavidade do pneu gerado pela ressonância do ar dentro da cavidade contribui significativamente para o ruído no interior do carro dentro da faixa de fre- qüência identificada. Um elemento de inserto celular 28 na configuração mostrada nas figu- ras 3 e 7 pode ser introduzido na cavidade 18 para atenuar tal ruído. O elemento de inserto celular 28 pode ser na forma de um suporte alongado preso em uma localização operável na superfície de definição da cavidade do pneu 22 na linha central da região da banda de roda- gem do pneu como mostrado na figura 4 por aplicação de adesivo. Assim posicionado, o suporte ou elemento de inserto 28 (usado aqui de maneira permutável) atenua o ruído indu- zido pela ressonância do ar dentro da cavidade do pneu. O resultado é uma diminuição me- lhorada no ruído como indicado no gráfico da figura 5.

O inserto de espuma ou suporte 28 é de construção celular e composto de material ou materiais celulares geralmente disponíveis tal como poliuretano. O inserto 28 é geometri- camente configurado para ter uma porção de base plana 30 com regiões elevadas separa- das 32, 34 que se estendem para fora da base 30 para extremidades superiores da região 32A, 34A, respectivamente. Em corte, o suporte 28 é na forma de M com uma abertura em curva 36 entre as regiões elevadas 32, 34 que se estendem para um fundo em curva 38.

Com referência às figuras 4, 12 e 13, o dispositivo eletrônico 20 é acondicionado dentro de um invólucro protetor tendo uma base circular larga 40, um corpo de recipiente cilíndrico 42 que se estende para fora da base 40 e termina em uma superfície circular vira- da para fora 44. A eletrônica acondicionada dentro do corpo 42 pode incluir um sensor de temperatura e/ou sensores de medição da pressão do ar que se comunicam através de por- tais de acesso dentro da superfície 44 para medir os parâmetros do pneu dentro da cavida- de do pneu.

O dispositivo eletrônico 20 e o elemento de inserto 28 são preferivelmente combi- nados para criar um subconjunto que é então preso em uma superfície de definição de cavi- dade 46 na linha central de um pneu na corda como mostrado na figura 12 ou, alternativa- mente, figura 13. Para preparar a superfície do pneu 46, uma roda de polimento 48 girada pelo eixo 50 é utilizada como mostrado na figura 10. A roda 48 contata e raspa a superfície 46 ao longo da linha central do pneu. A seguir, uma camada de adesivo 53 é aplicada na superfície 46 pelo borrifo do adesivo alvejado 54 de um aplicador 52, como mostrado pela figura 11.0 pneu 10 é assim preparado para recepção e fixação no subconjunto do compo- nente eletrônico/elemento de inserto em um procedimento pós-vulcanização. O subconjunto é construído como será explicado com referência às figuras 6, 8A e 8B.

Como citado aqui, um "subconjunto" é criado pela fixação de um dispositivo eletrô- nico 20 no inserto celular 28. Como explicado previamente, o inserto 28 é, de preferência, na forma de um suporte tendo porções elevadas contornadas 32, 34 que definem um reces- so em curva ou vale 36 entre eles dentro do qual o dispositivo eletrônico 20 é preso e situa- do. O inserto de suporte 20 é de construção celular ou de espuma de modo a proporcionar a atenuação de ruído dentro da cavidade do pneu no qual o subconjunto está preso. Como observado das figuras 6, 8A e 8B, o conjunto do dispositivo eletrônico 20 e inserto de espu- ma 28 ocorre em uma estação da máquina de montagem de espuma 56. O suporte de es- puma 28 é alimentado por meio de roletes de alimentação 60, 62 e guia de rolete 64 para um invólucro de formação circular 66. O suporte de espuma 28, assim, assume um rolo es- piral 80 para facilitar prontamente o transporte entre a máquina 56 e uma estação de mon- tagem do inserto no pneu. A máquina de montagem 56 inclui um mecanismo cortador e per- furador energizado pneumático ou hidráulico 68 montado adjacente à trajetória de alimenta- ção do inserto de espuma como mostrado. O mecanismo cortador e perfurador 68 inclui um furador 70 tendo um braço atuador alternado 71A e uma matriz de perfuração cilíndrica 71B montada na extremidade remota do braço 71 A. O movimento do braço 71A é geralmente perpendicular à trajetória de movimento do suporte de espuma 28 antes do suporte 28 en- trar no invólucro de formação 66.

Um mecanismo cortador 72 é montado adjacente ao mecanismo de perfuração 68 e inclui uma haste atuadora alternada 74A tendo uma lâmina de corte rotativa 74B montada em uma extremidade dianteira. Um braço de tensão 76 é posicionado adjacente ao invólucro de formação 66 e engata o invólucro para comprimir o invólucro contra o suporte do inserto de espuma 28 na configuração de rolo 80. A operação dos mecanismos de perfuração e corte 70, 72 será verificada a partir das figuras 8A e 8B. O comprimento do suporte de espuma 28 é formado na configuração do rolo 80 e é dimensionado no comprimento para coincidir com a dimensão circunferencial da linha central do pneu sobre o qual o inserto é para ser montado. O mecanismo de perfu- ração é acionado para se mover para engate com uma extremidade livre 84 do suporte de espuma do inserto 28. A cabeça de perfuração 71B é dimensionada para criar uma abertura de certo tamanho 82 através da base 86 do suporte 28 na extremidade livre do suporte 28; a abertura 82 sendo geralmente configurada para se adequar com e complementar a dimen- são e a forma do corpo 42 do dispositivo eletrônico 20. A geometria externa cilíndrica do corpo do dispositivo 42 se adapta firmemente com a interferência dentro da forma e tama- nho complementares da abertura 82. Depois que a abertura 82 é criada, o corpo do disposi- tivo eletrônico 42 é encaixado com pressão inserido através da abertura 82 com a superfície exposta do dispositivo 44 assim posicionada entre as regiões de inserto elevadas 32, 34. O dispositivo 20 forma, assim, com o suporte do inserto 28, um subconjunto para transporte para a estação indicada para a montagem do subconjunto em um pneu. O dispositivo fica protegido pelo suporte de espuma 28 durante o transporte e uso operacional como será veri- ficado a partir das figuras 12 e 13.

O suporte do inserto 28 na configuração de rolo 80 é cortado para o comprimento desejado pela operação do mecanismo de corte 72. A lâmina 74B é movida axialmente para dentro pela haste 74A e separa através do suporte 28 no ponto apropriado. O rolo 80 pode ser transportado para a estação de montagem do pneu dentro do invólucro de formação 66 com o dispositivo eletrônico 20 transportado por e preso na extremidade do suporte livre 84 do rolo 80.

As figuras 12 e 13 ilustram modos alternativos para fixação do dispositivo eletrônico no suporte do inserto celular. Na figura 12, o dispositivo eletrônico 20 permanece dentro da abertura 82 como descrito acima em referência às figuras 8A e 8B. A inserção do dispositivo 20 através da abertura 82 com interferência coloca o flange de base de diâmetro maior 40 do dispositivo 20 contra o lado inferior plano da base do suporte 86. O subconjunto é desen- rolado ao longo da linha central do revestimento interno do pneu 12 abaixo da corda ou banda de rodagem 14 e é preso na cavidade que define a superfície da linha central do re- vestimento interno 46 pelo adesivo. O adesivo pode ser aplicado seletivamente na superfície alvo 46 como mostrado na figura 11. Assim posicionada, a superfície exterior 44 do disposi- tivo eletrônico 20 fica descoberta e exposta de modo que a pressão do ar interna dentro da cavidade 18 do pneu pode ser medida por um sensor de pressão dentro do dispositivo 20 através de uma passagem (não mostrada) que se estende através da superfície 44 do dis- positivo 20. Além do mais, será verificado que o dispositivo 20 é rebaixado por uma distân- cia das extremidades 32A e 34A das porções elevadas 32, 34. O dispositivo 20 e a eletrôni- ca alojada nele são protegidos, dessa maneira, pelas porções elevadas do suporte do inser- to celular 32, 34 contra o contato potencialmente prejudicial durante o uso dentro da cavida- de do pneu. Se desejado, o dispositivo eletrônico 20 pode ser removido temporariamente no local de instalação do subconjunto do pneu e adesivo aplicado na abertura 83 do suporte. O dispositivo 20 pode ser novamente inserido a seguir na abertura 82 e retido nela pelo ajuste de atrito, bem como o adesivo aplicado. A fixação do subconjunto é, de preferência, em um pneu pós-vulcanização.

Um modo alternativo para fixar o dispositivo 20 no suporte celular do inserto 28 é mostrado na figura 13. Como representado, o flange de diâmetro maior 40 do dispositivo 40 pode ser embutido dentro da camada de base 86 do suporte 28 pela formação do suporte ao redor do dispositivo 20. A incorporação do flange 40 firma o dispositivo 20 no suporte sem a necessidade de aplicação de adesivo. A posição do dispositivo 20 é a mesma na figu- ra 13 e na figura 12; isto é, entre e rebaixada em relação às regiões elevadas 32, 34 do su- porte 28. A proteção do dispositivo 20 contra o contato externo é aumentada, dessa manei- ra, por sua localização entre as regiões elevadas. A superfície exterior 44, como no modo de fixação mostrado pela figura 12, permanece descoberta pelo suporte de espuma 28 e em uma posição para permitir que os sensores dentro do dispositivo 20 meçam de maneira ope- rável os parâmetros do pneu dentro da cavidade do pneu.

O método para instalação do dispositivo eletrônico 20 no pneu 10 será observado como incluindo: afixar o dispositivo eletrônico 20 em um elemento de inserto celular 28 em uma localização pré-selecionada para criar um subconjunto. O elemento de inserto tem uma superfície interior mostrada como o lado inferior da base 86 configurada para se prender a uma superfície de pneu virada para dentro 46 que define parcialmente a cavidade do pneu 18. O subconjunto fica preso, consequentemente, na superfície do pneu virada para dentro 46 em uma localização operável da qual monitorar os parâmetros do pneu, tais como tempe- ratura e pressão dentro do pneu.

O dispositivo eletrônico 20 pode ser embutido no elemento de inserto celular como mostrado pela figura 13 ou afixado como mostrado na figura 12 entre as regiões elevadas 32, 34 do elemento de inserto celular 28. O dispositivo eletrônico 20 pode ser configurado para ter uma ou mais passagens (não mostradas) que se estendem através de uma superfí- cie exterior 44 para facilitar a medição do sensor. A superfície 44 permanece, de preferên- cia, exposta e descoberta pelo elemento do inserto celular em uma localização pré- selecionada de modo a não obstruir a(s) passagem(ns) que se estende(m) através da super- fície 44. A superfície do pneu virada para dentro 46 fica localizada, de preferência, na linha central do pneu e o elemento do inserto celular é formado como um suporte de espuma a- longado dimensionado para se prender na superfície do pneu virada para dentro 46 ao longo da linha central do pneu. O método de uso pode incluir transportar o subconjunto para o pneu em um rolo com o dispositivo eletrônico 20 situado em uma localização acessível pró- xima de uma extremidade livre 84 do rolo durante o transporte do subconjunto. O dispositivo eletrônico pode ser inserido com pressão através de uma abertura de certo tamanho 82 den- tro da extremidade livre 84 do elemento de inserto 28 para o transporte do subconjunto para um pneu. Pela localização do dispositivo 20 na extremidade livre 84, o dispositivo 20 não interfere com a formação do rolo 80 e pode ser prontamente removido no pneu para aplica- ção do adesivo na abertura 82.

Um conjunto de pneu e dispositivo eletrônico é revelado, o dispositivo eletrônico medindo um ou mais parâmetros do pneu. O dispositivo eletrônico se prende a um elemento de inserto celular para criar um subconjunto, o elemento de inserto tendo uma superfície interior presa em uma linha central do pneu a uma superfície do pneu virada para dentro que define uma cavidade do pneu. O dispositivo eletrônico se prende no elemento de inserto celular entre as regiões elevadas do elemento de inserto celular com uma superfície exterior do dispositivo descoberta e exposta e rebaixada abaixo dos limites exteriores das regiões elevadas.

O dispositivo eletrônico 20 pode ser embutido no elemento de inserto celular entre as regiões elevadas do elemento de inserto celular 28 ou inserido com pressão através do elemento 28. Adesivo pode ainda ser utilizado para garantir a fixação entre o dispositivo 20 e o suporte do inserto 28. O elemento do inserto celular 29 pode ser configurado como um suporte de espuma alongado dimensionado para se prender na superfície do pneu virada para dentro 46 ao longo da linha central do pneu.

As variações na presente invenção são possíveis em vista da descrição da mesma fornecida aqui. Embora certas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostra- dos com a finalidade de ilustrar a invenção em questão, será evidente para aqueles versa- dos nessa técnica que várias mudanças e modificações podem ser feitas nela sem se afas- tar do escopo da invenção em questão. Portanto, é para ser entendido que mudanças po- dem ser feitas nas modalidades particulares descritas que estejam dentro do escopo plane- jado completo da invenção como definida pelas reivindicações anexas seguintes.

Claims (7)

1. Conjunto de pneu e dispositivo eletrônico, o pneu tendo uma cavidade definida por uma superfície interna do pneu e o dispositivo eletrônico tendo pelo menos um sensor para monitorar pelo menos um parâmetro do pneu, o conjunto CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um elemento de inserto celular tendo uma superfície radialmente exterior presa contra uma região de superfície interna do pneu virada para dentro, o elemento de inserto celular tendo regiões elevadas que definem um recesso entre elas, o dispositivo eletrônico preso no elemento de inserto dentro do recesso entre as re- giões elevadas.

2. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo eletrônico compreende faces laterais e uma superfície exterior exposta e des- coberta pelo elemento de inserto celular dentro do recesso.

3. Conjunto, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que uma porção de base do dispositivo eletrônico fica situada dentro do recesso e embutida no elemento de inserto celular.

4. Conjunto, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo eletrônico se ajusta com pressão através de uma abertura de certo tamanho dentro do elemento de inserto celular e com as faces laterais do dispositivo eletrônico posi- cionadas adjacente às regiões elevadas do elemento de inserto celular.

5. Conjunto, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície exposta exterior do dispositivo eletrônico é rebaixada e deslocada das extremi- dades elevadas das regiões elevadas do elemento de inserto celular.

6. Conjunto, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de inserto compreende um suporte alongado celular.

7. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície do pneu virada para dentro fica localizada na linha central do pneu e o elemento de inserto celular compreende um suporte de espuma alongado dimensionado para se prender na superfície do pneu virada para dentro ao longo da linha central do pneu.