CN105555552B - 用于外部安装装置的轮胎结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种将物体安装在轮胎上的方法，所述方法包括提供具有侧壁的轮胎，其中所述侧壁包括被构造为接纳物体的安装部分。所述方法还包括将所述物体安装在所述侧壁的所述安装部分上，使得所述物体在不向外延伸超出所述安装部分的情况下可见。

Description

用于外部安装装置的轮胎结构
技术领域
本公开涉及将物体附接到轮胎的领域。更具体地讲，本公开涉及用于将物体外部安装到轮胎的轮胎结构。
背景技术
有时需要将物体附接到轮胎。例如，可能需要将电子装置封装件(诸如无线电装置)附接到轮胎。在一个这样的实施例中，无线电装置为到轮胎的射频识别(RFID)标签或芯片。可将这样装置封装件嵌入轮胎的侧壁或其他位置中，使得芯片对于观察者不可见。作为另外一种选择，可将装置封装件附接到轮胎的外部表面或内部表面。在一个已知的实施例中，使用粘合剂将装置封装件附接到侧壁的外部表面。
发明内容
在一个实施例中，轮胎具有周向胎面和一对胎圈，该对胎圈包括第一胎圈和第二胎圈。轮胎还包括一对侧壁，该对侧壁包括从第一胎圈延伸到周向胎面的第一侧壁，以及从第二胎圈延伸到周向胎面的第二侧壁。将轮胎电子装置封装件在第一胎圈和周向胎面之间的位置处安装到第一侧壁的外侧。将轮胎电子装置封装件暴露，使得轮胎电子装置封装件是可见的。从轮胎的赤道面到靠近轮胎电子装置封装件的侧壁上的点的距离至少与从轮胎的赤道面到轮胎电子装置封装件的外部表面上的点的距离一样大。
在另一个实施例中，轮胎模具包括周向胎面形成部分和一对侧壁形成部分。侧壁形成部分之一包括被构造为接纳物体的区段。轮胎模具还包括这样的装置，该装置用于抵靠该区段保持物体以使得物体的至少一部分从被构造为接纳物体的区段的至少一部分向内设置。
在又一个实施例中，将物体安装在轮胎上的方法包括提供具有侧壁的轮胎，其中该侧壁包括被构造为接纳物体的安装部分。该方法还包括将物体安装在侧壁的安装部分上，使得物体在不向外延伸超出安装部分的情况下可见。
在又一个实施例中，将物体安装在轮胎上的方法包括提供具有侧壁的生轮胎以及将物体安装在侧壁的外部表面上，使得物体是可见的。该方法还包括将生轮胎和物体固化在一起。
附图说明
在附图中，示出了结构，所述结构与下文提供的详细描述一起描述了本要求保护的发明的示例性实施例。类似的元件用相同的附图标号标示。应当理解，被示出为单个部件的元件可以用多个部件替换，并且被示出为多个部件的元件可以用单个部件替换。附图未按比例绘制，并且出于说明性目的，可能放大了某些元件的比例。
图1为具有被构造用于接纳物体的外部几何形状的轮胎100的一个实施例的透视图；
图2A–图2B为接纳物体的轮胎100的局部透视图；
图2C为轮胎100的局部侧视图；
图3A为具有用于接纳物体的凹槽的轮胎的可供选择的实施例的局部正视图；
图3B–图3D为具有用于接纳物体的凹槽的轮胎的其他可供选择的实施例的部分横截面的示意图；
图4A为具有一对外部肋以及用于接纳物体的凹槽的轮胎的可供选择的实施例的局部正视图；
图4B–图4D为具有一对外部肋以及用于接纳物体的凹槽的轮胎的其他可供选择的实施例的部分横截面的示意图；
图5A为具有被构造用于接纳物体的内部几何形状的轮胎模具600的一个实施例的局部侧视图；
图5B为具有被构造用于接纳来自轮胎模具600的物体的外部几何形状的轮胎的一个实施例的局部侧视图；
图6A为轮胎模具800以及由模具的内部几何形状接纳的物体的可供选择的实施例的局部侧视图；
图6B为轮胎的可供选择的实施例的局部侧视图，该轮胎在硫化过程期间接纳来自轮胎模具800的物体；
图7A–图7C为轮胎模具的一个实施例的侧视图，该轮胎模具利用多个可移除区段；以及
图8A–图8B为具有用于接纳物体的外部几何形状的轮胎的可供选择的实施例的侧视图。
具体实施方式
下文包括本文所采用的所选择的术语的定义。这些定义包括落入术语范围内且可用于实施的部件的各种实例或形式。所述实例并非旨在进行限制。术语的单数和复数形式均可在所述定义之内。在定义包括对轮胎的参考时，该定义应当理解为还参考轮胎模具。
“轴向”或“轴向地”是指平行于轮胎旋转轴线的方向。
“胎圈”是指轮胎的一部分，该部分接触车轮并且限定侧壁的边界。
“周向”和“周向地”是指沿胎面表面的圆周延伸的与轴向垂直的方向。
“赤道面”是指垂直于轮胎旋转轴线并且穿过轮胎胎面中心的平面。
“径向”和“径向地”是指垂直于轮胎旋转轴线的方向。
“侧壁”是指在胎面与胎圈之间的轮胎部分。
“胎面”是指在正常充气和负载情况下与道路接触的轮胎部分。
方向在本文中结合轮胎的旋转轴线来阐明。术语“向上”和“向上地”是指朝向轮胎胎面的总体方向，而“向下”和“向下地”是指朝向轮胎旋转轴线的总体方向。因此，当相对的方向性术语诸如“上部”和“下部”或“顶部”和“底部”结合元件使用时，“上部”或“顶部”元件比“下部”或“底部”元件在空间上更靠近胎面。此外，当相对的方向性术语诸如“上方”或“下方”结合元件使用时，如果某一元件位于另一元件的“上方”，则意味着该元件比另一元件更靠近胎面。
术语“向内”和“向内地”是指朝向轮胎赤道面的总体方向，而“向外”和“向外地”是指远离轮胎赤道面并且朝向轮胎侧壁的总体方向。因此，当相对的方向性术语诸如“内部”和“外部”结合元件使用时，“内部”元件比“外部”元件在空间上更靠近轮胎的赤道面。
图1示出了轮胎100的一个实施例的透视图。轮胎100具有周向胎面110和一对胎圈120，所述胎圈包括第一胎圈120a和第二胎圈120b。第一侧壁130a从第一胎圈120a延伸到周向胎面110，并且第二侧壁130b从第二胎圈120b延伸到周向胎面110。
第一侧壁130a包括被构造用于接纳物体的外部几何形状。在图示实施例中，外部几何形状为具有几何形状的肋140，该肋围绕平坦部分150。在可供选择的实施例(未示出)中，肋仅部分地围绕平坦部分。虽然肋被示为大致椭圆形(或体育场)形状，具有多个周向延伸的翼，但应当理解，任何几何形状均可采用。
图2A和图2B示出接纳物体200的轮胎100的局部透视图。如从这些附图可以看出，物体200被安装在平坦部分150中，使得该物体靠近肋140。
物体200可为任何物体。在一个已知实施例中，该物体传送信息，诸如通过视觉指示，或者通过条形码或数据的其他可读表示。在另一个已知实施例中，该物体为轮胎电子装置，诸如RFID芯片或传感器。轮胎电子装置可被嵌入聚合物材料中。嵌入的电子装置可被称为“轮胎电子装置封装件”。在一个实施例中，将轮胎电子装置嵌入橡胶中。在一个具体实施例中，将轮胎电子装置嵌入与轮胎侧壁具有基本上相似组成的橡胶中。然而，应当理解，轮胎电子装置封装件无需包括嵌入材料。
如从图2B中可以看出，当物体200在平坦部分150中安装在第一侧壁130a上时，物体200暴露以使得其对于观察者可见。然而，应当理解，在物体200为包括与侧壁橡胶基本上类似的橡胶的轮胎电子装置封装件的情况下，该物体可能无法立即识别为与周围侧壁不同，即使物体是可见的。
图2C示出轮胎100的局部侧视图。如从该视图可以看出，在图示实施例中，肋140轴向向外延伸，超出物体200的最外点。换句话讲，物体200的最外点距轮胎100的赤道面E距离D1，肋140的外表面距轮胎100的赤道面E距离D2，并且D1<D2。在可供选择的实施例(未示出)中，肋轴向向外延伸，超出物体的至少一部分。在另一个可供选择的实施例(未示出)中，肋与物体的外表面齐平。在又一个可供选择的实施例(未示出)中，物体突出超过肋。
图3A示出具有用于接纳物体400的凹槽的轮胎300的可供选择的实施例的局部正视图。另外，图3B–图3D为具有用于接纳物体的凹槽的轮胎的其他可供选择的实施例的部分横截面的示意图。虽然图3A和图3B–图3D并不意味着是相同轮胎的视图，但应当理解，它们示出相同概念的相似特征。
在图示实施例中，轮胎300包括侧壁320中的凹槽310。凹槽310具有被构造为接纳物体400的形状。在图示实施例中，凹槽310和物体400两者均具有大致狗骨头形状。然而，应当理解，凹槽和物体可具有任何几何形状。应当理解，物体的形状无需与凹槽的形状相同。
在一个实施例中，如图3B所示，物体400接纳在凹槽310中，使得侧壁320与物体外表面的一部分齐平，而物体400的一部分突出超过侧壁320。在另一个实施例中，如图3C所示，物体400接纳在凹槽310中，使得靠近物体400的侧壁的一部分延伸超出物体。换句话讲，从轮胎300的赤道面到物体400上的点的距离小于从轮胎300的赤道面到靠近物体400的侧壁320上的点的距离。在又一个实施例中，如图3D所示，物体400与侧壁320完全齐平。应当理解，物体的各个部分可与轮胎侧壁齐平，从其凹陷或突出。
如同图1和图2中示出的实施例，物体400可为任何物体，并且可通过视觉指示、条形码、或数据的其他可读表示来传送信息。物体400还可为轮胎电子装置封装件并且包括RFID芯片或传感器。在图示实施例中，物体400包括标记410以向使用者指示物体的目的。轮胎300的侧壁320还包括标记330以进一步向使用者指示物体的目的。在图示例子中，物体标记410和侧壁标记330两者均包括符号和/或字母以指示物体包括RFID标签，从而通知用户应该将RFID读取器放置在何处来获得信息。另外或可替代地，标记可用于指示通信信息，诸如RF频率、RF协议、数据格式、或关于RFID标签的其他信息。应当理解，不同标记可用于其他目的。
在图示实施例中，当物体400安装在侧壁320上时，物体400暴露以使得其对于观察者可见。然而，应当理解，在物体400为包括与侧壁橡胶基本上类似的橡胶的轮胎电子装置封装件的情况下，该物体可能无法立即识别为与周围侧壁不同，即使物体是可见的。
图4A示出轮胎500的可供选择的实施例的局部正视图，该轮胎具有用于接纳侧壁520中的物体400的凹槽510，以及一对外部肋530。图4B示出轮胎500的另一个可供选择的实施例的部分横截面的示意图，该轮胎具有用于接纳物体400的凹槽510，以及一对外部肋530。
在图示实施例中，轮胎500包括侧壁520中的凹槽510。凹槽510具有被构造为接纳物体400的形状。在图示实施例中，凹槽510和物体400两者均具有大致狗骨头形状。然而，应当理解，凹槽和物体可具有任何几何形状。应当理解，物体的形状无需与凹槽的形状相同。
另外，一对肋530靠近凹槽510设置，并且因此靠近物体400。一对肋530包括靠近凹槽510的第一侧的第一肋530a以及靠近与凹槽的第一侧相对的凹槽510的第二侧的第二肋530b。肋530向外延伸超出物体400的至少一部分。换句话讲，从轮胎500的赤道面到物体400上的点的距离小于从轮胎500的赤道面到肋530上的点的距离。在可供选择的实施例(未示出)中，肋与物体的外表面齐平。在又一个可供选择的实施例(未示出)中，物体突出超过肋。
在图示实施例中，物体400包括标记410以向使用者指示物体的目的。轮胎500的侧壁520还包括标记540以进一步向使用者指示物体的目的。在图示例子中，物体标记410和侧壁标记540两者均包括符号和/或字母以指示物体包括RFID芯片，从而通知用户应该将RFID读取器放置在何处来获得信息。应当理解，不同标记可用于指示该目的或其他目的。
在图示实施例中，当物体400安装在侧壁520上时，物体400暴露以使得其对于观察者可见。然而，应当理解，在物体400为包括与侧壁橡胶基本上类似的橡胶的轮胎电子装置封装件的情况下，该物体可能无法立即识别为与周围侧壁不同，即使物体是可见的。实际上，如果物体包括橡胶并且与轮胎同时固化，则物体的橡胶和侧壁的橡胶可流到一起，使得物体和侧壁之间不存在可见边界。这样的物体可包括嵌入在其中的电子装置。即使物体的橡胶无法与侧壁的橡胶区分，并且即使嵌入的装置不可见，物体仍然可以说是可见的。
在图1–图4所示的上述实施例中的每个中，可使用多种不同方法中的一种将物体安装在侧壁上。在一个实施例中，轮胎为固化轮胎，并且物体可使用粘合剂安装在凹槽中或肋之间，所述粘合剂诸如溶剂型粘合剂、聚合物分散体粘合剂、压敏粘合剂、接触粘合剂、热塑性或反应性粘合剂。在另一个可供选择的实施例中，将物体压力配合在几何形状肋之间或凹槽的侧壁之间。
在可供选择的实施例中，轮胎为生轮胎，并且物体被放置在模具中的凹槽中或侧壁上，而且轮胎和物体在硫化模具中固化以使得物体粘附到轮胎。图5A–图5B示出该方法的例子。本领域的技术人员应当理解，生轮胎为尚未固化的组装轮胎。
图5A示出具有侧壁形成部分610的轮胎模具600的一个实施例的局部侧视图。侧壁形成部分610包括被构造为接纳物体400的区段620。模具600还包括用于形成轮胎上的相应特征的几何形状。例如，模具600包括沟槽630，该沟槽形成轮胎上的相应肋。替代构型可包括凹槽形成部分或沟槽形成部分和凹槽形成部分两者以用于在轮胎中产生其他几何形状以便接纳物体，诸如图3–图4中示出的几何形状，或其他几何形状。
在图示实施例中，抵靠凹槽640中的区段620保持物体400。在图示实施例中，真空(未示出)用于通过真空路径650提供吸力以抵靠区段620保持物体400。在可供选择的实施例中，其他机械或结构装置用于抵靠区段620保持物体400。例如，物体400可被设置在凹槽中、肋之间、柱之间、或可伸缩夹持器之间。在另一个可供选择的实施例中，一个或多个磁体(未示出)抵靠区段620保持物体400。在又一个可供选择的实施例中，吸力或静电可用于抵靠区段保持物体400。
在可供选择的实施例中，物体可被放置在生轮胎上然后固化，并且生轮胎被定位成使得物体与模具的适当几何形状对齐。在这样的实施例中，粘合剂可用于将物体附连到生轮胎。作为另外一种选择，生轮胎可为足够粘的，使得不需要粘合剂。
在可供选择的实施例(未示出)中，模具不包括用于保持物体的任何特殊几何形状或装置。相反，在一个实施例中，模具基本上水平取向，并且物体可仅仅定位在模具上的所需位置处。物体将由于重力而保留在适当位置中。在可供选择的实施例中，物体可被放置在生轮胎上然后固化。
图5B示出生轮胎700的一个实施例的局部侧视图，该生轮胎接纳在轮胎模具600中。生轮胎700包括侧壁710。当生轮胎700被放置在模具中时，侧壁710的一部分接触物体400。在生轮胎700的硫化期间，侧壁710和物体400固化在一起，使得物体400粘附到侧壁710。在硫化过程期间，橡胶还流动到模具600的侧壁形成部分610的沟槽630中，从而在轮胎700的侧壁710上形成肋720。
轮胎和轮胎模具的一个具体例子示于图6A–图6B中。图6A示出具有侧壁形成部分810的轮胎模具800的局部侧视图。侧壁形成部分810包括被构造为由物体400中的狭槽接纳的一对柱820a、820b。柱820a、820b从而抵靠侧壁形成部分810的表面保持物体。在可供选择的实施例(未示出)中，柱可被省去。
在图示实施例中，侧壁形成部分810还包括标记形成元件830。在硫化过程期间，标记形成元件830将相应标记压印在轮胎上。此类标记形成元件可被省去。
图6B为轮胎900的局部侧视图，该轮胎在硫化过程期间接纳来自轮胎模具800的物体400。如从该图示可以看出，轮胎900包括具有形成于其中的凹槽920的侧壁910。物体400被设置在凹槽920中并且已通过固化过程附连在该位置中。轮胎900还包括标记930，该标记通过轮胎模具800的标记形成元件830形成。
可能需要制造商生产不同批次的相同轮胎模型，侧壁中具有不同特征。例如，第一市场可能不需要在侧壁上具有物体，第二市场可能需要将现有物体安装在轮胎侧壁上，而第三市场可能需要这样的轮胎，该轮胎已具有安装在侧壁上的物体。因此，在轮胎模具的一个实施例中，被构造为接纳物体的区段为可移除区段，该可移除区段可用可选的区段替换。
图7A–图7C为轮胎模具1000的一个实施例的侧视图，该轮胎模具利用多个可移除区段中的一个。在每个图中，轮胎模具1000包括具有可移除区段1020的侧壁形成部分1010。在第一构型中，如图7A所示，第一可移除区段1020a具有平面，使得生轮胎上没有形成几何形状特征。在第二构型中，如图7B所示，第二可移除区段1020b包括被构造为在生轮胎上形成相应肋的沟槽1030。当采用第二可移除区段1020b时，所得轮胎将包括被构造用于接纳物体的几何形状，诸如示于图1–图2中的轮胎100。替代构型可包括凹槽形成部分或沟槽形成部分和凹槽形成部分两者以用于在轮胎中产生其他几何形状以便接纳物体，诸如图3–图4中示出的几何形状，或其他几何形状。
在第三构型中，如图7C所示，第三可移除区段1020c包括被构造为在生轮胎上形成相应肋的沟槽1030，并且还包括用于接纳物体的凹槽1040。第三可移除区段还包括用于真空(未示出)的真空路径1050来提供吸力以抵靠区段1020c保持物体。作为另外一种选择，可使用其他保持装置，诸如上文参考图5A–图5B所述的那些保持装置。另外，其他形成部分可用于在轮胎中产生其他几何形状以便接纳物体，诸如图3–图4中示出的几何形状，或其他几何形状。
图8A–图8B示出具有用于接纳物体1200的外部几何形状的轮胎1100的可供选择的实施例的侧视图。轮胎1100具有侧壁1110，该侧壁具有外肋1120以及被构造为接纳物体的柔性内肋1130。在图示实施例中，物体1200包括倒钩1210。柔性内肋1130被隔开，使得物体1200的引入导致柔性内肋1130分离。在分离时，柔性内肋1130的材料特性将所述柔性内肋朝向彼此偏置。倒钩1210接合柔性内肋1130，从而造成压入配合。
就在说明书或权利要求书中使用术语“包括”而言，其旨在以类似于术语“包含”在权利要求中用作过渡词时所理解的方式来具有包容性。此外，就采用术语“或”(例如，A或B)而言，其旨在表示“A或B或两者”。如果申请人旨在指示“仅A或B但不是两者”，则将采用术语“仅A或B但不是两者”。因此，本文中术语“或”的使用具有包容性，不具有排他性。参见BryanA.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage 624(2d.Ed.1995)(Bryan A.Garner，现代法律用法辞典624(第二版，1995年))。此外，就在说明书和权利要求书中使用术语“在…中”或“到…中”而言，其旨在另外表示“在…上”或“到…上”。此外，就在说明书或权利要求书中使用术语“连接”而言，其旨在不仅表示“直接连接到”，而且也表示“间接连接到”，诸如通过另外的一个部件或多个部件进行连接。
虽然本申请已通过其实施例的描述进行了说明，并且虽然已相当详细地对所述实施例进行了描述，但申请人并非意图将所附权利要求书的范围约束为这样的细节或以任何方式限制为这样的细节。其他优点和修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，在其更广泛的方面，本申请并不限于所示和所述的特定细节、代表性设备和方法，以及示例性实例。因此，可以在不偏离申请人的总体发明构思的精神或范围的情况下偏离这样的细节。

Claims (14)

1.一种轮胎，包括：
周向胎面；
一对胎圈，所述一对胎圈包括第一胎圈和第二胎圈；
一对侧壁，所述一对侧壁包括从所述第一胎圈延伸到所述周向胎面的第一侧壁，以及从所述第二胎圈延伸到所述周向胎面的第二侧壁，其中，所述第一侧壁进一步包括位于所述第一胎圈和所述周向胎面之间的位置处的至少一个肋；
轮胎电子装置封装件，所述轮胎电子装置封装件在靠近所述至少一个肋但没有接触所述至少一个肋的位置处安装到所述第一侧壁的外侧，
其中所述轮胎电子装置封装件暴露，使得所述轮胎电子装置封装件是可见的，并且
其中从所述轮胎的赤道面到所述至少一个肋的外表面上的点的距离至少与从所述轮胎的所述赤道面到所述轮胎电子装置封装件的外部表面上的点的距离一样大。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述轮胎电子装置封装件安装在所述第一侧壁的凹槽中。
3.根据权利要求2所述的轮胎，其中所述至少一个肋靠近所述凹槽，但没有延伸横穿所述凹槽的任何一部分。
4.根据权利要求3所述的轮胎，其中所述至少一个肋具有几何形状并且至少部分地围绕所述凹槽。
5.根据权利要求3所述的轮胎，其中所述至少一个肋包括靠近所述凹槽的第一侧的第一肋以及靠近与所述凹槽的所述第一侧相对的所述凹槽的第二侧的第二肋。
6.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述至少一个肋具有几何形状并且至少部分地围绕所述轮胎电子装置封装件。
7.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述至少一个肋包括靠近所述轮胎电子装置封装件的第一侧的第一肋以及靠近与所述轮胎电子装置封装件的所述第一侧相对的所述轮胎电子装置封装件的第二侧的第二肋。
8.一种将物体安装在轮胎上的方法，包括：
提供具有侧壁的轮胎，所述侧壁包括靠近被构造为接纳所述物体的安装部分的肋；
将所述物体安装在所述侧壁的所述安装部分上，使得所述物体在不向外延伸超出靠近所述安装部分的肋的情况下可见，并且使得所述物体不接触所述肋。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述轮胎为固化轮胎，并且其中将所述物体安装在所述侧壁的所述安装部分上包括使用粘合剂来将所述物体安装到所述侧壁的所述安装部分。
10.一种将物体安装在轮胎上的方法，包括：
提供具有侧壁的生轮胎，所述侧壁包括靠近被构造为接纳所述物体的安装部分的肋；
将所述物体安装在所述侧壁的安装部分上，使得所述物体在不向外延伸超出靠近所述安装部分的肋的情况下可见，并且使得所述物体不接触所述肋；以及
将所述生轮胎和所述物体固化在一起。
11.根据权利要求10所述的方法，其中将所述物体安装在所述侧壁上包括将所述物体定位在模具的侧壁形成部分上，以及将所述生轮胎放置在所述模具中，使得所述侧壁接触所述物体。
12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述物体定位在所述模具的所述侧壁形成部分上包括利用磁体将所述物体保持在所述模具的所述侧壁形成部分上。
13.根据权利要求10所述的方法，其中将所述物体放置在所述生轮胎上，然后将所述生轮胎放置在模具中。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述生轮胎定位在所述模具中，使得所述物体与所述模具的侧壁几何形状形成部分对齐。
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