CN104220278B - 用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构 - Google Patents

用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构 Download PDF

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Abstract

用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构(11)包括：壳体(13)，其具有底板(18)、侧壁(19)和盖体(20)，其中电子部件安装在由壳体的组成部件限定的内部空间；和胶片(12)，其布置在壳体(13)和充气轮胎内表面之间。胶片(12)具有安装至充气轮胎内表面的底面(14)和设置于该底面(14)所在侧的相反侧的前表面(15)。前表面(15)形成有具有能够接收壳体(13)的底板(18)的形状的基座面(17)。胶片(12)在前表面(15)具有槽(21)。

Description

用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构
技术领域
本发明涉及一种用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构，特别涉及一种提高了橡胶基座的耐久性的用于安装电子部件的结构。
背景技术
已知诸如TPMS(轮胎压力监视系统，tire-pressure monitoring system)等的用于监视充气轮胎(以下简称为“轮胎”)的状态的设备。使用这类设备涉及安装诸如传感器等的电子部件至轮胎内表面，以便收集指示轮胎在行进过程中的状态的数据。例如，专利文献1公开了一种以可拆卸和可再安装的方式保持监视设备的胶片(rubber patch)。
轮胎在行进过程中接触路面时会反复地变形。因而，作为弹性体的橡胶基座或胶片也跟随轮胎的变形而反复地变形。这里，电子部件被收容于由硬树脂形成的壳体，以防止由于冲击而发生故障。为此，电子部件的壳体不跟随轮胎的变形。换言之，由轮胎的变形产生的应力全部由胶片吸收。这产生的问题在于，轮胎长时间的行进会导致胶片的龟裂、电子部件的壳体和胶片的粘接面的剥离等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-198505号公报
发明内容
根据第一方面的用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构包括：壳体，所述壳体具有底板、侧壁和盖体，其中所述电子部件安装在由所述底板、侧壁和盖体限定的内部空间内；和支承体，所述支承体由橡胶制成且布置在所述壳体和充气轮胎内表面之间。所述支承体具有待安装至充气轮胎内表面的底面和设置于所述底面所在侧的相反侧的表面。所述表面形成有基座面，所述基座面具有能够接收所述壳体的所述底板的形状，并且所述支承体在所述表面具有槽。
在上述第一方面中，所述槽与所述基座面的周缘分开预定距离。
在上述第一方面中，所述槽以包围所述基座面的周缘的方式形成。
在上述第一方面中，所述壳体在所述侧壁具有突起。所述支承体具有能够与所述突起接合的凹部。
在上述第一方面中，所述壳体的所述底板具有曲率中心位于所述壳体内的曲面形状。
附图说明
图1是根据传统技术的用于安装电子部件的结构的截面图。
图2是根据本发明的用于安装电子部件的结构的平面图。
图3是图2所示的用于安装电子部件的结构的沿着线A-A’截取的截面图。
图4是根据本发明的用于安装电子部件的结构的壳体的立体图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细说明本发明的实施方式。注意，在以下附图的说明中，用相同或相似的附图标记表示相同或相似的部分。然而，注意的是，附图是示意的，并且尺寸的比率等与实际尺寸的比率等不同。因而，具体的尺寸等应当通过考虑附图说明来判断。另外，自然而然地，一些附图可以包括各附图之间在尺寸的关系和比率方面不同的部分。
图1是根据传统技术的用于安装电子部件的结构的截面图。用于安装电子部件的结构1包括胶片2和电子部件的壳体3。胶片2具有底面4、侧面5和表面6。胶片2在底面4处与轮胎内表面处的内衬层(未示出)粘接。胶片2的表面6设置有具有能够接收壳体3的形状的基座面7。壳体3具有底板8、侧壁9和盖体10，并且电子部件(未示出)能够安装在壳体3内部。壳体3的底板8具有能够与胶片2的基座面7互补的形状。通过在底板8设置螺纹，使得底板8能够固定至基座面7。
图2是根据本发明的用于安装电子部件的结构的平面图。用于安装电子部件的结构11包括胶片12和由树脂制成的壳体13。胶片12具有待安装至轮胎内表面的底面14和设置于底面14所在侧的相反侧的表面15。通过使用任意适当的粘接部件使胶片12的底面14与轮胎内表面处的内衬层(未示出)粘接。具有能够接收壳体13的形状的基座面17形成于胶片12的表面15。壳体13具有底板18、侧壁19和盖体20，并且电子部件(未示出)能够安装于壳体13的内部。电子部件可以包括诸如压力传感器、温度传感器和天线等的任意适当的部件，并且还可以通过使用任意适当的手段安装在壳体13的内部。
图3是图2所示的用于安装电子部件的结构的沿着线A-A’截取的截面图。胶片12具有截面大致为圆锥台的形状。然而，胶片12可以根据轮胎的待施加胶片12的内表面的位置和形状、以任意适当的材料形成为任意适当的形状。优选的材料的示例包括氯丁基橡胶和天然橡胶的混合物以及苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和天然橡胶的混合物。典型地，由这些材料中的任意一种制成的胶片在如下条件下固化：在大约150℃的温度下加热，并在该温度下保持大约30分钟。然而，时间和温度可以根据需要的硬度进行改变。
胶片12具有位于表面15的槽21。胶片12跟随轮胎的由于轮胎的转动所发生的变形而变形。这里，槽21吸收由胶片12的变形产生的应力。因而，降低了在已接收壳体13的基座面17周围达到最大值的应力。这可以降低胶片龟裂的可能性以及在基座面17处剥离的可能性。在图3中，槽21形成为与轮胎径向平行，即与垂直于底面14的轴线平行。然而，槽21能够以不同的倾斜角度形成。注意，槽21的尺寸优选地在如下范围：其中宽度为2mm至4mm且深度为胶片厚度的50％至70％。如果槽21的尺寸比这些值大，则胶片12的强度会降低，而如果尺寸比这些值小，则将不能充分地吸收应力。
槽21形成在与基座面17的周缘分开预定距离的位置处。如上所述，由胶片12的变形产生的应力朝向已接收壳体13的基座面17增大。因而，在基座面17前侧设置槽21以吸收应力、在防止壳体13周围的橡胶变形的方面是有效的。优选地，槽21形成在与基座面17的周缘分开2mm至6mm的位置处。
此外，槽21以包围基座面17的周缘的方式形成。优选地，槽21为环形状(endless shape)。优选地，槽21和基座面17的周缘之间的距离在任意位置处均保持大致相同。以这种方式，能够更精确地防止壳体13周围的橡胶变形。
如图3所示，胶片12的表面15以该表面15的高度朝向壳体13逐渐升高的方式倾斜。换言之，胶片12的厚度朝向壳体13逐渐变厚。优选地，胶片12的表面15以在胶片12的两端处接合到胶片12的底面14的方式倾斜。换言之，优选地，胶片12的在胶片12的两端处的截面整体上为三角形。
图4是根据本发明的用于安装电子部件的壳体的立体图。壳体13在侧壁18具有突起22。具体地，突起22形成于侧壁18的埋入胶片12的部位。不特别限制各突起22的截面形状，而可以为例如四边形形状。胶片12具有与突起22可接合的凹部23(图3)。利用突起22和凹部23的接合，壳体13机械地联接至胶片12，因此能够防止壳体13脱离。例如，突起22和凹部23的接触面可以涂布有热熔融粘接剂，然后可以使胶片12硫化。以这种方式，能够使胶片12完全地粘接至壳体13。
壳体13的底板18具有曲率中心位于壳体13的内部的曲面形状。以这种方式，底板18和基座面17的接触面在轮胎变形时经受较小的应力。因而，能够降低剥离的可能性。
[实施例]
接下来，进一步明确地阐明本发明的有益效果，将根据本发明的实施例的用于安装电子部件的结构和根据传统例的用于安装电子部件的结构均安装于TB用轮胎(尺寸：11R22.5)来进行转鼓试验(drum test)。在转鼓试验中，各轮胎均安装于转鼓设备且在3,300kg的载荷下以60km/小时行进，并测量直到用于安装电子部件的安装结构出现故障的行进距离。此外，使用有限元方法(finite element method，FEM)来比较胶片的最大容许应力。表1示出了转鼓试验的结果和FEM分析的结果。注意，本发明不限于这些实施例。
[表1]
如表1所示，与根据传统例的用于安装电子部件的结构相比，根据本发明的实施例的用于安装电子部件的结构呈现出改善了的抵抗应力的强度(strength against stress)和大幅延长的耐用时间。换言之，证实了本发明提高了胶片的耐久性。
注意，日本专利申请第2012-098515号(递交于2012年4月24日)的全部内容通过引用而包含于此。
产业上的可利用性
本发明实现了提高用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构中的橡胶基座的耐久性的有益效果。

Claims (4)

1.一种用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构，其包括：壳体，所述壳体具有底板、侧壁和盖体，其中所述电子部件安装在由所述底板、侧壁和盖体限定的内部空间内；和支承体，所述支承体由橡胶制成且布置在所述壳体和充气轮胎内表面之间，其中，
所述支承体具有待安装至充气轮胎内表面的底面和设置于所述底面所在侧的相反侧的表面，
所述表面形成有基座面，所述基座面具有能够接收所述壳体的所述底板的形状，并且
所述支承体在所述表面具有槽，
所述槽以包围所述基座面的周缘的方式连续地形成。
2.根据权利要求1所述的用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构，其特征在于，所述槽与所述基座面的周缘分开预定距离。
3.根据权利要求1或2所述的用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构，其特征在于，
所述壳体在所述侧壁具有突起，并且
所述支承体具有能够与所述突起接合的凹部。
4.根据权利要求1或2所述的用于安装电子部件至充气轮胎内表面的结构，其特征在于，所述壳体的所述底板具有曲率中心位于所述壳体内的曲面形状。
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