CN101835641A

CN101835641A - 轮胎及柔性元件的组件

Info

Publication number: CN101835641A
Application number: CN200880112858A
Authority: CN
Inventors: C·巴托基奥; B·屈比佐勒
Original assignee: Conception et Developpement Michelin SA; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2028-10-23
Also published as: CN101835641B; BRPI0817797A8; BRPI0817797B1; EA201070510A1; WO2009056741A2; JP5530930B2; KR20100091186A; JP2011500443A; US20100276043A1; EA017759B1; BRPI0817797A2; EP2214919B1; EP2214919A2; US8672003B2; FR2922486B1; FR2922486A1; WO2009056741A3

Abstract

本发明涉及一种轮胎(12)与安装到轮胎(12)的元件(10)的组件，其中轮胎(12)和元件(10)分别地包括互配的连接部分(20，22)，元件(10)的连接部分(20)比轮胎(12)的连接部分(22)更加柔韧。

Description

轮胎及柔性元件的组件

技术领域

本发明涉及到用于机动车辆的轮胎的技术领域。

背景技术

在现有技术中尤其是根据文献EP1544001A1公知的是：一种由橡胶制成的元件被结合到轮胎的内表面并且形成了用于电子装置(例如压力传感器或者温度传感器)的支承。由橡胶制成的元件有时被称为“胎垫”。

在轮胎的使用期间，轮胎要承受加速及变形，这会削弱元件与轮胎的连接。由此，在轮胎寿命的结束时通常会发现元件的局部脱落或者甚至是完全脱落。

发明内容

本发明的目的尤其是防止或者延迟这种脱落的出现并且使元件在轮胎上的贴附得以增强。

由此，本发明的主题是一种轮胎及安装到轮胎上的元件的组件，该轮胎和元件分别包括互配的连接部分，元件的连接部分比轮胎的连接部分更加柔韧。

通过本发明，在轮胎变形时，轮胎的性能不会被轮胎表面上的元件所破坏，原因是元件自身能够至少以与轮胎差不多的方式发生变形。由此，元件不会形成力的集中区域，这通常是元件脱落或者轮胎表面破坏的原因。元件到轮胎上的贴附由此得以增强。

根据本发明的组件还可包括下面特征中的一种或多种。

-元件的连接部分在10％时伸长模量至多等于轮胎的连接部分在10％时伸长模量。

-元件的连接部分在10％时伸长模量与轮胎的连接部分在10％时的伸长模量之间的比值在轮胎工作温度的宽范围内最多等于1。

-工作温度的范围从0到80摄氏度。

-轮胎的连接部分由轮胎的内部橡胶所形成。

-元件的连接部分由橡胶制成，该橡胶是天然的或者合成的。

-元件包括用于装置、特别是电子式装置的保持部分。

-组件包括插入在连接部分之间的连接材料层，该层从元件连接部分的外围边缘向后移或者与该外围边缘齐平。连接材料层包括例如天然橡胶。当连接层与空气接触时，连接层会发生氧化，这会导致轮胎表面的破坏。通过用元件的连接部分覆盖连接层，则连接层没有直接与空气接触。由此，减弱了连接层的氧化，这会延长元件与轮胎的组件的使用寿命。

-元件的外围边缘的边界由相对表面的结合线所限定，所述相对表面在它们的结合线上以9到15度之间的角度(优选地在10到12度之间)会聚。元件边界的角度是需要考虑的重要参数，从而使得元件与轮胎的连接是耐久的。特别地，如果该角度小于9度，那么会出现边界的卷边，由此在安装期间导致了元件边界上出现褶皱的风险，这难于适当地展平。如果该角度大于15度，则元件的外围边缘过于刚性，从而使得轮胎表面上形成过大的应力并且在转动时导致破裂或脱落。

-元件包括橡胶块，该橡胶块的边界由两个大体平行的相对表面所限定，所述表面分别形成支承表面以及与轮胎的连接表面，该橡胶块包括设置在连接表面上的开口，该开口限定出设置在橡胶块中的凹部的边界，该支承表面至少部分地与开口表面相一致地延伸。通过与支承表面相接触，所述装置使得橡胶块变硬并且更具体地使得橡胶块位于与支承表面相一致的部分变硬。因为凹部，橡胶块中由于所述装置而变硬的部分不会与轮胎相接触。由此，位于支承表面上的装置或者所述装置的位于与开口表面相一致的部分对于轮胎没有直接的机械影响。这样的结果使得本发明中元件的凹部能够提高所述装置与轮胎之间的机械隔离。

附图说明

通过阅读下面的描述，本发明将会更好地被理解，该描述仅仅作为示例并且参考附图给出，其中：

图1是根据本发明的组件的元件的透视图；

图2是图1中的元件沿着图1中平面II-II的截面图；

图3是当图1中的元件被安装到轮胎并且保持一装置时的截面图；以及

图4-6是元件外围边缘的多个实施例的放大截面图。

具体实施方式

橡胶或橡胶混合物的“弹性模量”被理解为：在10％变形以及在环境温度或者特定温度下延伸正割模量；在达到10％变形的第一次调节循环之后进行测量：

E_{10} = \frac{F_{10}}{S \times ϵ_{10}}

即

E_{10} = \frac{F_{10} (1 + ϵ_{10})}{S_{0} \times ϵ_{10}}

以及

E_{10} = \frac{F_{10} \times 1.1}{S \times 0.1}

其中ε₁₀＝0.1；

其中E₁₀：10％变形时延伸正割模量；

F₁₀：10％延伸时的延伸力；

S₀：测试样本的初始截面；

S：测试样本在延伸变形ε时的截面，在橡胶材料的情况下，公知的是：

以及

ε₁₀：10％时的延伸变形。

附图显示了根据本发明的元件的示例，该元件适用于乘用车辆。该元件由附图标记10表示，被设计成安装到轮胎12并且形成用于装置14的支承。该装置14可以是多种类型，例如电子式(压力传感器、温度传感器，等等)、机械式或者其它类型。

元件10包括橡胶块16，如图3所示，该橡胶块16包括用于支承元件14的部分18以及用于与轮胎12相连接的部分20。部分18和20被制成一体并且它们的分离是想象的。橡胶块16通过模制而获得。

元件10被设计成安装在表面上，最好是在轮胎内侧。在图3中，元件10被安装到轮胎12的内部密封橡胶22上。内部橡胶22形成了互配部分，用于与元件10的连接部分20相连接。

橡胶块16的边界由用于支承所述元件14的表面24所限定，该表面24由支承部分18的上表面所构成。支承表面24的尺寸大约是15毫米×12毫米(mm)。被支承表面所支承的装置14的尺寸可以大于支承表面24的尺寸，如图3所示。

橡胶块16的边界还由用于与轮胎12相连接的表面26所限定，该表面26与支承表面24相对并且大体上与支承表面24平行。连接表面26由元件10的连接部分20的下表面所构成。连接表面26的尺寸大约是40mm×32mm。

两个表面24和26大体上是平坦的并且彼此相隔大约4mm。

元件10包括开口28，该开口28设置在连接表面26中并且限定了设置在橡胶块16中的凹部30的边界。开口28在图2中由虚线表示。凹部30的深度大约1.5mm。

可以认识的是，由于橡胶块16中的凹部30，因此橡胶块16中存在至少一个想象的横截平面，该平面大体上平行于相对表面24和26，其中橡胶块16的该截面具有大致环形形状。

橡胶块16被形成使得支承表面24至少部分地与开口28的表面相一致地延伸。换句话说，表面24在连接表面26上的垂直投影限定出开口28表面的边界。

在图2所示的示例中，支承表面24在连接表面26上的垂直投影(由投影线36所表示)大体上与开口28相重合。

由于凹部30，橡胶块16中位于与连接表面24相一致并且由此由于装置14而具有刚性的部分不会与轮胎12的内部橡胶22相接触。

支承部分18通过材料桥部38连接到连接部分20，该材料桥部38连接到支承部分18的外围。这些材料桥部38不是非常厚，例如4mm厚，因此它们是柔性的并且它们允许两个部分18和20的相对运动，特别是在轮胎12变形或者装置14振动的情况下。这样能够进一步加强轮胎12与装置14之间的机械隔离。

橡胶块可选地还包括通道32，该通道设置在橡胶块16的支承部分18中并且一端通向支承表面24以及另一端通向凹部30的底部。该通道能够适当地将装置14定位在支承表面24上。它还能够更容易地将元件10粘贴到轮胎上，同时避免凹部30中存住空气。最后，通过与设置在装置中的类似通道配合，该通道允许凹部30与轮胎内部空气之间的流体相通。由此，轮胎压力或者温度的改变不会引起轮胎内部与凹部内部之间的压力差，这种压力差是元件变形的根源。

用于形成橡胶块16的连接部分20的橡胶是一种在10％时的延伸模量最多等于轮胎12延伸模量的橡胶。换句话说，连接部分20比内部橡胶22更加柔韧。作为示例，对于轮胎内部橡胶22在65℃以及10％时的延伸模量为2.2MPa，那么为了制造元件10，必须选择在65℃的延伸模量最多等于2.2MPa的橡胶。为了组件的良好耐久性，元件的橡胶的模量应当在贯穿轮胎转动时的整个温度范围内(例如0到80摄氏度之间)都满足该极限数值。使用的橡胶可以是天然的或者合成的。

元件10的连接部分20包括外围边缘40，该外围边缘40的边界由连接表面26与连接部分20上表面42之间的结合线41所限定。出于制造的目的，并且特别是为了在模制期间使排气更加容易，结合线41的厚度不等于零但是非常薄，大小为0.1到0.2mm。在这种情况下，结合线41被称为结合表面41。两个表面26和42在结合线41上会聚并且在它们之间靠近线41形成了9到15℃的角度α，优选为10到12°。

如图3所示，元件10通过插入在元件10的连接表面26与内部橡胶22之间的连接材料44而被紧固到轮胎12。该连接层44在连接表面26的整个长度上延伸，但没有突出。换句话说，连接层44与外围边缘41齐平。

优选地，在外围边缘40的区域内，两个表面26与42之间的角度α在10到12度之间，所述区域延伸直到相距结合线41大约7mm的距离d。

图4到6显示了外围边缘40的三个实施例的放大截面图。

在图4中，两个表面26和42结合从而形成了结合线41，也就是说结合表面41的厚度为零。

在图5中，外围边缘40的边界由结合表面41所限定，该结合表面41垂直于表面26并且厚度a大小为0.1到0.2mm。

在图6中，外围边缘40包括弦部47，该弦部47具有矩形截面并且在0(如图5中)到大约1.5mm之间的距离1上延伸。

弦部47以及结合表面41的存在能够更加容易地使得制造元件的模具排气。还能够使用其它位置的排气口并且保持如图4中所示的几何形状。

图4到6还显示了靠着连接表面26设置的连接橡胶层44，该连接橡胶层具有0.3mm大小的厚度b。该连接橡胶层在外围边缘终止而不会超出弦部或者连接表面或者结合线。

最后，本发明不局限于上述示例，原因是对于装置的支承部分能够采用所有的几何形状、在橡胶块16中没有凹部以及在橡胶块16中设置多个凹部。

Claims

1.一种轮胎(12)与安装到所述轮胎(12)的元件(10)的组件，其中，所述轮胎(12)和所述元件(10)分别包括互配的连接部分(20，22)，所述元件(10)的连接部分(20)在10％时伸长模量至多等于所述轮胎(12)的连接部分(22)在10％时伸长模量。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述元件(10)的连接部分(20)在10％时伸长模量与所述轮胎(12)的连接部分(22)在10％时的伸长模量之间的比值在所述轮胎的工作温度的宽范围内最多等于1。

3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述工作温度范围从0到80摄氏度。

4.如前述权利要求任一所述的组件，其特征在于，所述轮胎(12)的连接部分(22)由所述轮胎(12)的内部橡胶(22)形成。

5.如前述权利要求任一所述的组件，其特征在于，所述元件(10)的连接部分(20)由橡胶制成，特别是合成或者天然橡胶。

6.如前述权利要求任一所述的组件，其特征在于，所述元件(10)包括用于装置(14)、特别是电子式装置的保持部分(18)。

7.如前述权利要求任一所述的组件，其特征在于，包括插入在所述连接部分(20，22)之间的连接材料层(44)，所述连接材料层(44)从所述元件(10)的连接部分(20)的外围边缘(40)向后移或者与所述外围边缘齐平。

8.如前述权利要求任一所述的组件，其特征在于，所述连接材料层包括天然橡胶。

9.如前述权利要求任一所述的组件，其特征在于，所述元件(10)的外围边缘(40)的边界由相对表面(26，42)的结合线(41)所限定，所述相对表面在它们的结合线(41)上以9到15度之间的角度(α)、优选地在10到12度之间会聚。

10.如前述权利要求任一所述的组件，其特征在于，所述元件(10)包括橡胶块(16)，所述橡胶块的边界由两个大体平行的相对表面(24，26)所限定，所述表面分别形成支承表面(24)以及与轮胎(12)的连接表面(26)，所述橡胶块(16)包括设置在连接表面(26)中的开口(28)，所述开口限定设置在所述橡胶块(16)中的凹部(30)的边界，所述支承表面(24)至少部分地与所述开口(28)表面相一致地延伸。