CN111989231A - 设置有射频通信模块的重型货物车辆充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及重型货物车辆充气轮胎(1)，所述重型货物车辆充气轮胎(1)具有径向胎体增强件(2)，所述径向胎体增强件(2)由具有金属增强元件的单个帘布层组成，所述单个帘布层围绕胎圈线(4)卷起从而锚固在每个胎圈(3)中。根据本发明，胎体增强件帘布层的卷边(7)和胎体增强件帘布层的主要部分联接在一起，射频通信模块(20)在联接区域中设置在胎体增强件帘布层的卷边(7)和轴向外部相邻的橡胶混合物(11)之间的界面处。

Description

设置有射频通信模块的重型货物车辆充气轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎，更具体地涉及装配有射频通信模块的轮胎。
背景技术
从现有技术(特别是EP 1977912 B1)中已知装配有射频通信模块的重型货物车辆类型的轮胎。在该文献内，射频通信模块包括无源射频识别转发器，所述无源射频识别转发器装配有形成偶极的螺旋辐射天线。这种类型的转发器通常已知缩写为RFID。这种转发器能够储存例如与轮胎标识、轮胎类型和/或轮胎制造日期有关的数据。
如图1至图3所示，EP 1977912 B1中描述的轮胎旨在安装至凹槽轮辋(15°凹槽)。该轮胎包括径向胎体增强件和胎冠增强件，所述径向胎体增强件由单个胎体增强件层制成，所述胎体增强件层由插在两个橡胶配混物表层之间的增强元件形成，所述胎冠增强件本身沿径向被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈。胎体增强件的增强元件层通过围绕胎圈线卷起而锚固在每个胎圈中，从而形成胎体增强件层的从一个胎圈线延伸至另一个胎圈线的主要部分和胎体增强件层的位于每个胎圈中的卷边。胎体增强件层的卷边通过第一层橡胶配混物与胎体增强件层的主要部分分隔，所述第一层橡胶配混物从胎圈线沿径向延伸至胎体增强件层的卷边的端部之外，胎体增强件层的卷边沿轴向向外延伸，并与第二层橡胶配混物接触，所述第二层橡胶配混物本身至少与第三层橡胶配混物接触，所述第三层橡胶配混物在胎圈区域中形成轮胎的外表面，所述第三层橡胶配混物特别地旨在与轮辋接触。第三层橡胶配混物的径向外部与第四层橡胶配混物接触，所述第四层橡胶配混物形成胎侧的外表面。在子午截面中，该轮胎满足：
-胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点之间的距离约为胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和胎圈线上外接的圆的径向最内点之间距离的30％，和
-射频通信模块在胎圈中设置在第一层橡胶配混物和第二层橡胶配混物之间的界面处，并沿径向设置在胎体帘布层的卷边的端部和第一层橡胶配混物的径向外端部之间。
该文献指出，该位置能够最佳地传输射频通信模块中记录的数据，特别是通过防止部分通信模块延伸进入沿径向介于卷边的端部和胎圈线之间的胎圈体积中。
发明内容
本发明的主题为一种类似的轮胎，其中，在子午截面中：
-胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离在胎体增强件层的主要部分的轴向最外点E和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离的45％和90％之间，
-在构成介于胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线的径向最外点B之间的至少90％区域的胎侧区域中，胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分是仅有的断裂伸长小于6％的增强元件层，以及
-射频通信模块在胎圈中设置在胎体增强件层的卷边和第二层橡胶配混物之间的界面处。
申请人公司发现，射频通信模块紧邻金属增强丝线的这种设置(尽管非常接近)使得能够与外部读取器进行令人满意的射频通信。
该位置的优点还在于在制造轮胎的过程中非常有利于通信模块的安装。具体地，通信模块设置在具有机械稳定性的胎体增强件层的卷边上，从而实现通信模块在轮胎内的优质定向。此外，通信模块嵌入在轮胎的结构内，从而防止通信模块受到来自外部的潜在攻击，例如路缘石的撞击。此外，设置在第二层橡胶配混物和胎体增强件层的卷边之间的界面处使通信模块与胎体增强件层的卷边的端部(所述端部构成轮胎结构内的刚度奇点)保持足够的距离。该距离有利于轮胎的耐久性。最后，通信模块的这种设置使得能够共挤出全部或部分的由第二层橡胶配混物、第三层橡胶配混物和第四层橡胶配混物制成的组件，从而在生胎制造中实现不可忽视的生产力增益。
在本发明的含义内，凹槽轮辋(15°凹槽)或安全凸起轮辋为如ETRTO所定义的一体式轮辋，其旨在接收轮胎胎圈的底座具有截头圆锥形状，且与轴向方向形成的角度基本等于15°。与平底轮辋的凸缘(其轮辋底座具有基本圆柱形形式)相比，这些底座还通过高度减小的轮辋凸缘延伸。
胎体增强件的主要部分的轴向最外点E的位置在已在标称条件下安装并充气的轮胎上确定。该确定可以例如使用层析成像技术进行。
胎圈线上外接的圆的径向最内点A和径向最外点B的位置也可以使用层析成像技术确定，或者在轮胎的截面上确定，所述轮胎的胎圈的间距与当轮胎安装在ETRTO推荐的安装轮辋上时的间距相同，因此所述轮胎既未安装也未充气。
在以标称条件安装和充气的轮胎上测量胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离。该测量可以例如使用层析成像技术进行。
其它距离(特别是从胎圈线上外接的圆的径向最内点A测量的距离)也可以使用层析成像技术测量，或者在轮胎的截面上测量，所述轮胎的胎圈的间距与当轮胎安装在ETRTO推荐的安装轮辋上时的间距相同，因此所述轮胎既未安装也未充气。
“轴向外部”在本文中理解为在平行于轮胎的自然旋转轴线的方向中，与胎体增强件层的主要部分相比，某物体位于轮胎的外部。
在这种情况下，第一层橡胶配混物为填充配混物，所述填充配混物填充由胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边界定的空间，并被称为“胎圈填充物”。
第二层橡胶配混物为填补元件，所述填补元件用于确保胎体增强件层的卷边的几何形状，特别是在胎体增强件层的主要部分和卷边之间的联接区域和脱离联接区域中。
最后，第三层橡胶配混物为保护橡胶，所述保护橡胶实现轮胎和车轮在安装过程中的接触。
有利地，第一层橡胶配混物是成型的，胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分从胎体增强件层的卷边上的点C开始沿径向向外联接，所述点所处的距离介于胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离的30％和55％之间，射频通信模块沿径向设置在点C的外部。
通信模块沿径向位于点C外部的这种设置使通信模块远离胎圈的最大弯曲区域，所述最大弯曲区域位于胎圈线的径向上端部(点B)以及点C界定的联接区域之间。因此，由于通信模块沿径向位于点C之外，因此通信模块所经受的机械应力荷载不那么高。此外，使第一层橡胶配混物成型，从而在胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分之间实现联接和脱离联接。因此，本质上厚度较小的胎体增强件层的卷边遵循该成型元件，使得通信模块能够相对于该成型元件的奇点容易地沿径向设置。因此，通过靠近第一层橡胶配混物的轮廓的奇点所构成的参照点，提高了在胎体增强件层的卷边上铺设通信模块的精确度。因此，在制造生胎时，容易识别点C从而在其径向外侧设置通信模块。
根据一个优选的实施方案，从胎体增强件层的卷边的点C开始，胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分沿着一定长度沿径向向外联接然后通过第一层橡胶配混物脱离联接直到胎体增强件层的卷边的端部，所述长度在胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离的15％和65％之间，射频通信模块沿径向面对该联接区域放置，且射频通信模块沿径向面对在胎体增强件的卷边和主要部分之间的该联接区域放置。
通信模块的这种设置是理想的，因为其使通信模块远离胎圈的最大弯曲区域和胎体增强件层的卷边的端部。因此，通信模块的存在对轮胎的耐久性没有影响，同时还保持了通信模块的物理完整性，并确保了良好的无线电通信性能。最后，在制造生胎时特别容易识别该联接区域以放置通信模块。
根据一个优选的实施方案，脱离联接长度介于胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离的5％和40％之间，优选在胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的所述距离的15％和35％之间。
根据本发明优选地，胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分沿着一定长度联接，所述长度在胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离的25％和40％之间。
在本发明的含义内，如果胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件被一定厚度的橡胶配混物分隔，所述厚度沿着一定长度基本上恒定且至多为5mm，所述一定长度大于胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点A之间的距离的15％，则胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边被称为是联接的。分隔胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件的橡胶配混物的厚度在垂直于胎体增强件层的主要部分的增强元件的方向上测量。根据本发明有利地，胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件被厚度基本恒定且至多为3.5mm的橡胶配混物分隔，优选地，其被厚度基本恒定且至少为0.8mm的橡胶配混物分隔，还更优选地，被厚度基本恒定且至少为2.5mm的橡胶配混物分隔。
在本发明的含义内，分隔胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件的橡胶配混物的基本恒定的厚度为变化不超过0.5mm的厚度。因此，厚度的变化仅仅由于轮胎制造和固化过程中的流动现象而造成。
在本发明的含义内，第一层橡胶配混物可以由多种橡胶配混物制成，所述多种橡胶配混物的刚度性质(更具体地在10％伸长下的拉伸弹性模量值)可以发生变化。在制成第一层的多种橡胶配混物的情况下，其有利地形成刚度梯度，所述刚度梯度从胎圈线朝向所述第一层的径向外端部递减。
根据本发明的一个优选的实施方案，在胎冠增强件包括至少一个增强元件层的情况下，胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和标称轮辋的径向最外点(即轮辋凸缘的径向最外点)之间的径向距离与轴向最宽胎冠增强件的增强元件层的轴向外端部和标称轮辋的径向最外点之间的径向距离的比值小于或等于55％。
在以标称条件安装和充气的轮胎上测量胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和标称轮辋的径向最外点之间的径向距离。该测量可以例如使用层析成像技术进行。
轴向最宽胎冠增强件的增强元件层的轴向外端部和标称轮辋的径向最外点之间的径向距离也可以使用层析成像技术测量，轮胎以标称条件安装和充气。
根据本发明还优选地，胎体增强件层的主要部分的轴向最外点E和标称轮辋的径向最外点之间的径向距离与轴向最宽胎冠增强件的增强元件层的轴向外端部和标称轮辋的径向最外点之间的径向距离的比值小于53％。
试验表明，根据本发明生产的轮胎的质量小于更常规设计的轮胎(例如具有加强件类型的附加增强元件层的轮胎)的质量，其耐久性方面(特别是胎圈区域的耐久性方面)的性能至少与所述更常规设计的轮胎的性能相当或甚至更好。
根据本发明有利地，第二层橡胶配混物的径向内端部沿径向介于胎圈线上外接的圆的径向最外点和胎圈线上外接的圆的径向最内点之间。这种设置在轮胎的截面上确定，所述轮胎的胎圈间距与当轮胎安装至ETRTO推荐的安装轮辋上时的间距相同，因此，所述轮胎既未安装也未充气。
根据本发明的一个优选的实施方案，胎体增强件层的表层在10％伸长下的拉伸弹性模量在4MPa和16MPa之间，优选在8MPa和12MPa之间。这些值特别能够限定轮胎耐久性方面的性能和轮胎滚动阻力方面的性能之间的期望的折中。
根据本发明优选地，第一层橡胶配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量小于或等于胎体增强件层的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量。这种选择特别能够将剪切力集中在第一层橡胶配混物内。
根据本发明还优选地，第一层橡胶配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量大于胎体增强件层的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量的50％，优选大于胎体增强件层的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量的70％。这种选择能够将剪切力保持在第一层橡胶配混物内，同时确保良好的耐久性方面的性能。
根据本发明有利地，第二层橡胶配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量小于胎体增强件层的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量的150％。根据本发明的该有利的实施方案，第二层橡胶配混物赋予足够的刚度，以在压力施加到轮辋凸缘时确保良好的轮胎耐久性，同时确保令人满意的滚动阻力方面的性能。
根据本发明的一个优选的实施方案，为了有利于耐久性方面的性能和滚动阻力方面的性能之间的折中，第一层橡胶配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量大于或等于第三层橡胶配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量，所述第三层橡胶配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量本身大于或等于第四层橡胶配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量。
在本发明的含义内，如果沿径向位于联接区域外侧的分隔胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件的橡胶配混物的厚度大于联接区域的厚度，则胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边被称为是脱离联接的。因此有利地，胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件通过厚度在3mm和8mm之间的橡胶配混物分隔，所述橡胶配混物的厚度在胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件层之间在垂直于胎体增强件层的主要部分的增强元件的方向上测得。根据本发明优选地，在脱离联接区域中，胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件分隔至多6mm，优选地其分隔至少4mm。
根据本发明的有利的实施方案，脱离联接区域可以由第一部分和径向最外第二部分制成，所述第一部分被称为过渡部分，并且延伸联接区域，其中分隔胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件的橡胶配混物的厚度增加，在所述径向最外第二部分中，分隔胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边各自的增强元件的橡胶配混物的厚度基本恒定。
根据本发明的该变体实施方案，第一层橡胶配混物的厚度的增加能够补偿胎体增强件的增强元件中的张力朝向其卷边的端部的降低，从而吸收胎体增强件层的主要部分和其卷边之间的剪切应力。
还有利地，脱离联接长度在胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点之间的距离的5％和40％之间，优选在胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点之间的距离的15％和35％之间。
根据本发明的一个优选的实施方案，在任何子午平面中，沿着胎体增强件层的卷边的沿径向界定在胎体增强件层的所述卷边的端部和距胎圈线上外接的圆的径向最内点一定距离(所述一定距离等于胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点之间的距离的65％)处的点之间的长度，胎体增强件层的卷边的每个点距轮胎外表面的距离均小于10mm。进一步优选地，沿着胎体增强件层的卷边的沿径向界定在所述卷边的端部和距胎圈线上外接的圆的径向最内点一定距离(所述一定距离等于胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接的圆的径向最内点之间的距离的50％)处的点之间的长度，胎体增强件层的卷边的每个点距轮胎外表面的距离都小于10mm。
根据本发明还有利地，在任何子午平面中，在从胎体增强件层的卷边的端部的径向外部开始，并距胎体增强件层的卷边的端部的径向距离等于胎体增强件的增强元件的直径的2.5倍且沿径向向外延伸的大于4mm，优选大于10mm的径向距离上，形成胎侧外表面的第四层橡胶配混物的厚度基本恒定，所述厚度在垂直于胎体增强件层的卷边的增强元件的方向上在胎体增强件层的卷边的端部处测得。
根据本发明还有利地，在任何子午平面中，在从胎体增强件层的卷边的端部的径向内部开始，并距胎体增强件层的卷边的端部的径向距离等于胎体增强件的增强元件的直径的2.5倍且沿径向向内延伸的大于4mm，优选大于10mm的径向距离上，形成胎侧外表面的第四层橡胶配混物的厚度基本恒定，所述厚度在垂直于胎体增强件层的卷边的增强元件的方向上在胎体增强件层的卷边的端部处测得。
在本发明的含义内，表述“基本恒定的厚度”意指厚度变化不超过0.5mm。这些厚度变化仅仅由于轮胎制造和硫化过程中的流动现象而造成。
由此根据本发明生产的第四层橡胶配混物似乎有助于更好地设置和应用第一层橡胶配混物，以确保胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边的联接和可能的脱离联接。
根据本发明的一个有利的实施方案，在任何子午平面中，在每个胎圈中，轮胎具有围绕胎圈线的保持增强件和与胎圈线直接接触的一定体积的橡胶配混物。
该保持增强件能够在轮胎使用的过程中限制胎圈线的形状变化，从而维持令人满意的性能(特别是耐久性方面)。具体地，根据本发明的轮胎(其结构导致重量减轻)在某些使用情况下或在某些行驶类型中可能会导致胎圈区域的几何形状变化，这可能会损害轮胎耐久性方面的性能。所提出的保持增强件的存在能够延缓(或甚至避免)这种几何形状变化。根据本发明还有利地，保持增强件由脂族聚酰胺类型的织物增强元件层组成。
根据本发明有利地，胎圈线为胎圈线束，即由围绕一定形状(优选六边形)缠绕的橡胶化丝线的组件形成的胎圈线。
根据本发明的一个实施方案，特别是为了进一步改进轮胎耐久性方面的性能，胎体增强件由结构被橡胶配混物高度渗透的帘线形成。这些帘线例如可以为构造增加了对橡胶配混物的渗透性的帘线。这些帘线也可以为在帘线本身的制造过程中引入橡胶配混物的帘线。然后，这些帘线例如为具有至少两个层的帘线，至少一个内层被由橡胶组合物组成的层覆盖，所述橡胶组合物不可交联、可交联或经交联，优选基于至少一种二烯弹性体。
根据本发明的变体实施方案，轮胎的胎冠增强件由至少两个工作胎冠层形成，所述工作胎冠层具有不可伸展的增强元件，所述增强元件从一个层至另一个层交叉，并与周向方向形成在10°和45°之间的角度。
根据本发明的其它变体实施方案，胎冠增强件还包括至少一个周向增强元件层。
本发明的一个优选的实施方案还使胎冠增强件通过被称为弹性增强元件的增强元件的至少一个附加层(被称为保护层)在径向外部得到补充，所述弹性增强元件相对于周向方向以在10°和45°之间的角度定向，且方向与由与其径向相邻的工作层的不可伸展的元件形成的角度相同。
保护层的轴向宽度可以小于最窄工作层的轴向宽度。所述保护层的轴向宽度也可以大于最窄工作层的轴向宽度，使得所述保护层覆盖最窄工作层的边缘，并且如果径向最上层为最窄层，使得其在附加增强件的轴向延伸部分中在轴向宽度上联接至最宽工作胎冠层，然后通过厚度至少为2mm的成型元件与所述最宽工作层的轴向外部脱离联接。在上述情况中，一方面，如果需要，由弹性增强元件形成的保护层可以通过成型元件与所述最窄工作层的边缘脱离联接，所述成型元件的厚度基本上小于分隔两个工作层的边缘的成型元件的厚度，另一方面，所述保护层的轴向宽度小于或大于最宽胎冠层的轴向宽度。
根据上述的本发明的任何一个实施方案，胎冠增强件可以在胎体增强件和最靠近所述胎体增强件的径向内部工作层之间在径向内部被三角层进一步补充，所述三角层由不可伸展的钢金属增强元件制成，所述钢金属增强元件与周向方向形成大于60°的角度，并且方向与由胎体增强件的径向最接近层的增强元件形成的角度相同。
优选地，通信模块由封装在电绝缘包封橡胶块中的射频转发器组成。作为示例，射频转发器可以夹在两片绝缘包封橡胶之间。
有利地，包封橡胶块的弹性模量小于或等于相邻橡胶配混物的弹性模量。这限制了在通信模块和相邻橡胶配混物之间的界面处的力。
同样，有利地，包封橡胶块的相对介电常数小于相邻橡胶配混物的相对介电常数，这有利于模块和外部读取器之间的射频通信。
优选地，转发器包括联接至限定第一纵向轴线的辐射天线的电子芯片，该第一纵向轴线沿周向定向。
该定向垂直于胎体帘布层的丝线，并非常有利于转发器的机械完整性和转换器的读取质量。
根据通信模块的第一实施方案，辐射天线包括两个螺旋天线段，电子芯片电连接至两个螺旋天线段。
根据通信模块的第二实施方案，通信模块的射频转发器另外包括主天线，所述主天线电连接至电子芯片，所述主天线电感耦合至辐射天线，所述辐射天线为由单股螺旋弹簧组成的偶极天线，所述单股螺旋弹簧限定第一纵向轴线。
主天线可以为具有至少一匝的线圈，所述线圈限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线外接在圆柱体中，所述圆柱体的旋转轴线平行于第二纵向轴线，并且其直径在辐射天线的螺旋弹簧的平均直径的三分之一和三倍之间，优选在二分之一和两倍之间。
根据高度优选的实施方案，主天线位于辐射天线的单股螺旋弹簧的内部。
附图说明
通过以下详细描述和所附附图，将更好的理解本发明的各个主题，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的参考部件，其中：
-图1绘示了根据本发明的一个实施方案的轮胎的示意图的子午视图；
-图2为图1中轮胎的胎圈区域的放大示意图；
-图3绘示了典型的射频转发器；
-图4为通信模块的示意性分解图；
-图5为根据本发明的一个实施方案的射频转发器的透视图，其构造为电子部分位于辐射天线的内部；
-图6为根据本发明的射频转发器的透视图，其构造为电子部分位于辐射天线的外部；以及
-图7为射频转发器的电子部分的透视图，其构造为电子部分位于辐射天线的内部。
为了便于理解，附图未按比例显示。
具体实施方式
在下文中，术语“橡胶配混物”、“橡胶”和“配混物”可互换地用于表示轮胎的橡胶组分。
当帘线在等于断裂力的10％的拉力下的相对伸长至多等于0.2％时，所述帘线被称为是不可伸展的。
当帘线在等于断裂荷载的拉力下的相对伸长至少等于3％且最大切线模量小于150GPa时，所述帘线被称为是弹性的。
周向增强元件为与周向方向形成+2.5°至-2.5°(相对于0°)范围内的角度的增强元件。
轮胎的周向方向或纵向方向为对应于轮胎的外周并由轮胎行驶方向限定的方向。
轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。
径向方向为与轮胎的旋转轴线相交并且与其垂直的方向。
轮胎的旋转轴线为轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。
径向平面或子午平面为包含轮胎的旋转轴线的平面。
周向正中平面或赤道平面为垂直于轮胎的旋转轴线并将轮胎分为两半的平面。
对于金属丝线或金属帘线，根据1984年的标准ISO 6892在拉力下测量断裂力(最大荷载，以N计)、断裂强度(以MPa计)、断裂伸长(总伸长，以％计)和模量(以GPa计)。
对于橡胶组合物，根据1988年9月的标准AFNOR-NFT-46002在拉力下进行模量测量：在第二次伸长(即在一个调节循环之后)中测量(根据1979年12月的标准AFNOR-NFT-40101的正常温度和相对湿度条件)在10％伸长下的标称割线模量(或表观应力，以MPa计)。
图1仅绘示了轮胎的半视图，所述轮胎相对于轮胎的周向正中平面或赤道平面对称地延伸。
在图1中，轮胎1的尺寸为12R 22.5。轮胎1包括径向胎体增强件2，所述径向胎体增强件2锚固在两个胎圈3中。胎体增强件2在轮胎的胎冠处被胎冠增强件5环箍，所述胎冠增强件5本身被胎面6覆盖。
由单个金属帘线层形成的胎体增强件2在每个胎圈3中围绕胎圈线4缠绕，并且在每个胎圈3中形成胎体增强件层的具有端部8的卷边7。
胎体增强件2由在两个表层之间的增强元件组成，所述表层在10％伸长下的拉伸弹性模量等于9.8MPa。
胎体增强件2的增强元件为19.18帘线，其断裂伸长等于2.5％。
轮胎1的胎体增强件的帘线为1+6+12结构的非包裹层状金属帘线，其包括由一根丝线形成的中心核、由六根丝线形成的中间层和由十二根丝线形成的外层。
图1显示了安装在其标称轮辋J上的轮胎；因此，在充气至其标称压力的轮胎上例如通过断层摄影确定胎体增强件层2的主要部分的轴向最外点E。
图2显示了轮胎的胎圈3的示意性横截面的放大图，其中胎体增强件层2的一部分围绕胎圈线4缠绕，从而形成具有端部8的卷边7。
该图2示出了胎圈线4上外接的圆T，并显示了所述圆T的径向最内点A。该点A在轮胎的径向横截面中限定，所述轮胎的胎圈间距与当轮胎安装至ETRTO推荐的安装轮辋上时相同，所述轮胎未安装在轮辋上。
还确定了圆T的径向最外点B。
点E和点A之间的距离dE等于128mm。
点8和点A之间的距离dR等于90mm。
距离dR与距离dE的比值等于70％，因此在45％和90％之间。
胎体增强件层的主要部分的轴向最外点E和标称轮辋的径向最外点之间的径向距离dCJ等于108.2mm。
轴向最宽胎冠增强件的增强元件层的轴向外端部和标称轮辋的径向最外点之间的径向距离dSJ等于206.7mm。
距离dCJ与距离dSJ的比值等于52.3％，因此小于53％。
胎体增强件层的卷边7从点C开始联接至胎体增强件层2的主要部分，使得点C和点A之间的距离dC等于37mm。
距离dC与距离dR的比值等于41％，因此在30％和55％之间。
然后，胎体增强件层的卷边7从点D开始与胎体增强件层2的主要部分脱离联接，使得点D和点A之间的距离dD等于66mm，并使得点C和点D之间的联接长度等于29mm，因此在距离dR的25％和40％之间。沿着穿过点C和点D的直线测量联接长度。
在胎体增强件层2的主要部分和胎体增强件层的卷边7之间的联接厚度基本恒定并且等于2.9mm，所述联接厚度在垂直于胎体增强件层2的主要部分的增强元件的方向中在胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层2的卷边各自的增强元件之间测得。
点D和点8之间的脱离联接长度等于21mm，因此在距离dR的15％和35％之间。沿着穿过点D和点8的直线测量脱离联接长度。
胎体增强件层2的卷边7通过第一层橡胶配混物9与胎体增强件层2的主要部分分隔，所述第一层橡胶配混物9的径向外端部10距点A的距离d10等于117mm。第一层橡胶配混物9在10％伸长下的拉伸弹性模量等于7.8MPa，因此小于胎体增强件2的表层在10％伸长下的拉伸弹性模量。
使第一层橡胶配混物9成型，从而支撑胎圈线4，并确保胎体增强件层的卷边7和胎体增强件层2的主要部分之间的联接和脱离联接。
胎体增强件层的卷边7的轴向外侧显示的是第二层橡胶配混物11，所述第二层橡胶配混物11的径向外端部12沿径向位于胎体增强件层的卷边7的端部8的内侧。根据另一个实施方案(未示出)，第二层橡胶配混物的径向外端部沿径向位于胎体增强件层的卷边7的端部8的外侧。
第二层橡胶配混物11的径向内端部13沿径向介于点A和点B之间，所述点A和点B分别为胎圈线上外接的圆的径向最内点和径向最外点。
第二层橡胶配混物11在10％伸长下的拉伸弹性模量等于12.5MPa，因此大于胎体增强件2的表层在10％伸长下的拉伸弹性模量。
与第二层橡胶配混物11接触并且沿径向位于胎圈线下方的是第三层聚合物配混物14，所述第三层聚合物配混物14的轴向最外端部15沿径向位于第二层橡胶配混物11的端部12的内侧。
第三层橡胶配混物14在10％伸长下的拉伸弹性模量等于7.1MPa。
沿轴向与第一层橡胶配混物9、第二层橡胶配混物11和第三层橡胶配混物14接触的是第四层橡胶配混物16。第四层橡胶配混物16的径向内端部17沿径向位于第三层橡胶配混物14的端部15的内侧。
第四层橡胶配混物16在10％伸长下的拉伸弹性模量等于3.1MPa。
在位于胎体增强件层的卷边7的端部8两侧的区域中，沿着距位于端部8两侧且距所述端部8的距离等于2.5mm(其对应于胎体增强件帘线的直径的2.5倍以上，所述直径为0.9mm)的两个点中的每一个点约5mm的两个径向长度上，第四层橡胶配混物16的轮廓使得所述第四层橡胶配混物16的厚度基本恒定且等于3.3mm，所述厚度在垂直于胎体增强件2的增强元件的方向中在卷边7的端部8处测得。
胎圈3还包括射频通信模块20，所述射频通信模块20沿轴向设置在胎体增强件卷边7和第二层橡胶配混物11之间的界面处。该通信模块20沿径向设置在胎体增强件2的主要部分和该胎体增强件的卷边7之间的联接区域中，即在图2中的点C和点D之间。该位置为通信模块的射频转发器提供了良好的机械保护，并且申请人公司通过实验发现，邻近存在的胎体增强件2的卷边7的金属丝线并不妨碍与外部读取器的良好通信。通信模块20优选地基本上放置在联接区域(C和D之间)的中间。如图2所示，通信模块以这样的方式放置在轮胎中，即其偶极类型的射频天线沿周向设置。因此，射频天线垂直于径向类型的胎体增强件层的增强元件。因此，射频天线位于大量的增强元件上，这改善了射频天线的机械稳定性。此外，尽管增强元件可以为金属增强元件，但是，射频天线相对于金属增强元件的相对垂直定向几乎不会干扰天线的射频操作。
图4为通信模块20的分解图。该模块20包括射频转发器30，所述射频转发器30嵌入在两个未硫化的电绝缘橡胶配混物的片层22a和22b之间。每个片层的厚度约为1mm，长度约为50mm至70mm，宽度约为10mm至20mm。该通信模块为可以在轮胎1的制造过程中并入轮胎1的结构中的半成品。
通信模块20的选择位置特别有利。在制造轮胎的过程中，在铺设结合第二层橡胶配混物、第三层橡胶配混物和第四层橡胶配混物的复合体之前，将未硫化的半成品铺设在胎体增强件2的卷边7的表面上。
用于封装射频转发器30的橡胶配混物22包括100phr(每100份橡胶中的重量份)的聚合物，例如，EPDM(乙烯丙烯二烯单体橡胶)、丁基橡胶、氯丁橡胶或二烯弹性体(例如，SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、聚丁二烯、天然橡胶或聚异戊二烯)。
配混物可以包括填料，例如，二氧化硅、炭黑、白垩和高岭土填料：
-二氧化硅填料的最大量为50phr；
-ASTM等级高于700的炭黑填料的量小于50phr；
-等级低于或等于500的炭黑填料的最大量为20phr；
-可以加入白垩或高岭土或用白垩或高岭土替代这些填料。
这些填料的量和类型能够保证小于6.5的相对介电常数，特别是在915MHz的频率下。
包封配混物在固化态下的刚度优选小于或接近于相邻橡胶配混物的刚度。
在第一实施方案中，通信模块20的射频转发器为常规射频转发器，例如，图3所示且在文献WO 2012/030321 A1中描述的射频转发器。该转发器100包括电子芯片120，所述电子芯片120固定在载体或PCB(印刷电路板)102上，并通过导电轨道104和焊接接头130电连接至两个半天线110和112。天线为螺旋弹簧，其内芯为钢丝。电子部分和至少一部分天线嵌入在绝缘橡胶配混物150中。天线限定了对称轴线39。
例如，图4所示的通信模块20的射频转发器30对应于现将描述的通信模块20的第二实施方案。
根据通信模块20的该第二实施方案的射频转发器30包括电子部分32和辐射天线31，所述辐射天线31能够与外部射频读取器通信。其另外包括(参见图7)主天线34，所述主天线34电连接至电子芯片36，并电感耦合至辐射天线31。辐射天线为由单股螺旋弹簧组成的偶极天线，所述单股螺旋弹簧限定第一纵向轴线。
图5显示了射频转发器30，其构造为电子部分32位于辐射天线31的内部。电子部分32的几何形状外接在圆柱体中，所述圆柱体的直径小于或等于螺旋弹簧的内径。这使得电子部分32更容易插入辐射天线31中。主天线的正中平面位于辐射天线的中心区域中，并且基本上与辐射天线的正中平面重叠。
图6显示了射频转发器30，其构造为电子部分32位于辐射天线31的外部。电子部分32的几何形状具有圆柱形空腔38，其直径大于或等于辐射天线31的外径。这使得辐射天线31更容易插入电子部分的圆柱形空腔38中。主天线的正中平面位于辐射天线的中心区域中，并基本在辐射天线31的正中平面中。
图7显示了射频转发器30的电子部分32，其旨在用于电子部分32位于辐射天线31内部的构造中。电子部分32包括电子芯片36和主天线34，所述主天线34通过印刷电路板40电连接至电子芯片36。此处主天线由表面安装器件(SMD)微型线圈组成。印刷电路板的组件使用通过铜垫圈41终止的铜轨道37电连接。印刷电路板的组件使用引线接合技术通过在组件和垫圈41之间的金丝42电连接。由印刷电路板40、电子芯片36和主天线34组成的组件嵌入由电绝缘高温环氧树脂制成的刚性块43中，形成射频转发器30的电子部分32。
该射频转发器30的优点在于其机械强度远大于常规转发器的机械强度。

Claims (20)

1.旨在安装至凹槽轮辋(J)(15°凹槽)的轮胎(1)，所述轮胎(1)包括径向胎体增强件(2)，所述径向胎体增强件(2)由单个胎体增强件层制成，所述胎体增强件层由插在两个橡胶配混物表层之间的增强元件形成，所述轮胎(1)包括胎冠增强件(5)，所述胎冠增强件(5)本身沿径向被胎面(6)覆盖，所述胎面(6)通过两个胎侧连接至两个胎圈(3)，所述胎体增强件(2)的增强元件层通过围绕胎圈线(4)卷起而锚固在每个胎圈(3)中，从而形成胎体增强件层(2)的从一个胎圈线(4)延伸至另一个胎圈线的主要部分和胎体增强件层(2)的位于每个胎圈(3)中的卷边(7)，胎体增强件层(2)的所述卷边(7)通过第一层橡胶配混物(9)与胎体增强件层(2)的主要部分分隔，所述第一层橡胶配混物(9)从胎圈线(4)沿径向延伸至胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)之外，胎体增强件层(2)的所述卷边(7)的轴向外部与第二层橡胶配混物(11)接触，所述第二层橡胶配混物(11)本身至少与第三层橡胶配混物(14)接触，所述第三层橡胶配混物(14)在胎圈区域中形成轮胎(1)的外表面，所述第三层橡胶配混物(14)特别地旨在与轮辋(J)接触，所述第三层橡胶配混物(14)的径向外部与第四层橡胶配混物(16)接触，所述第四层橡胶配混物(16)形成所述胎侧的外表面，其特征在于，在所述轮胎的子午截面中：
-胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点(A)之间的距离(dR)在胎体增强件层(2)的主要部分的轴向最外点(E)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点(A)之间距离(dE)的45％和90％之间，
-在构成介于胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)和胎圈线(4)的径向最外点(B)之间的至少90％区域的胎侧区域中，胎体增强件层(2)的卷边(7)和胎体增强件层(2)的主要部分是仅有的断裂伸长小于6％的增强元件层，以及
-射频通信模块(20)在胎圈(3)中设置在胎体增强件层(2)的卷边(7)和第二层橡胶配混物(11)之间的界面处。
2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，其中，第一层橡胶配混物(9)是成型的，胎体增强件层(2)的卷边(7)和胎体增强件层(2)的主要部分从胎体增强件层(2)的卷边(7)上的点C开始沿径向向外联接，所述点所处的距离介于胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点(A)之间的距离(dR)的30％和55％之间，并且射频通信模块(20)沿径向设置在点C的外部。
3.根据权利要求2所述的轮胎(1)，其中，从胎体增强件层(2)的卷边(7)的所述点C开始，胎体增强件层(2)的卷边(7)和胎体增强件层(2)的主要部分沿着一定长度沿径向向外联接然后通过第一层橡胶配混物(9)脱离联接直到胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)，所述长度在胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点A之间的距离(dR)的15％和65％之间，并且射频通信模块(20)沿径向面对胎体增强件(2)的卷边(7)和主要部分之间的联接区域放置。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的轮胎(1)，其中，脱离联接长度在胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点(A)之间的距离(dR)的5％和40％之间，优选在胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点(A)之间的距离(dR)的15％和35％之间。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的轮胎(1)，其中，胎体增强件层(2)的卷边(7)和胎体增强件层(2)的主要部分沿着一定长度联接，所述长度在胎体增强件层(2)的卷边(7)的端部(8)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点(A)之间的距离(dR)的25％和40％之间。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的轮胎(1)，其中，在联接区域中，所述第一层橡胶配混物(9)的厚度基本恒定并且在0.8mm和5mm之间，优选在2.5mm和3.5mm之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述第二层橡胶配混物(11)的径向内端部(13)沿径向介于胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最外点(B)和胎圈线(4)上外接的圆(T)的径向最内点(A)之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述胎体增强件层(2)的表层在10％伸长下的拉伸弹性模量在4MPa和16MPa之间，优选在8MPa和12MPa之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述第一层橡胶配混物(9)在10％伸长下的拉伸弹性模量小于或等于胎体增强件层(2)的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述第一层橡胶配混物(9)在10％伸长下的拉伸弹性模量大于胎体增强件层(2)的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量的50％，优选大于胎体增强件层(2)的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量的70％。
11.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述第二层橡胶配混物(11)在10％伸长下的拉伸弹性模量小于胎体增强件层(2)的表层橡胶在10％伸长下的拉伸弹性模量的150％。
12.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述通信模块(20)由封装在电绝缘包封橡胶块(22)中的射频转发器(30)组成。
13.根据权利要求12所述的轮胎(1)，其中，所述射频转发器(30)夹在两片橡胶(22a，22b)之间。
14.根据权利要求12和13中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述包封橡胶块(22)的弹性模量小于或等于相邻橡胶配混物的弹性模量。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述包封橡胶块(22)的相对介电常数小于相邻橡胶配混物的相对介电常数。
16.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，射频转发器(30)的螺旋辐射天线(31)限定第一纵向轴线，所述第一纵向轴线沿周向定向。
17.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述辐射天线(31)包括两个螺旋天线段，电子芯片(36)电连接至所述两个螺旋天线段。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述通信模块(20)的射频转发器(30)另外包括主天线(34)，所述主天线(34)电连接至电子芯片(36)，所述主天线(34)电感耦合至辐射天线(31)，所述辐射天线(31)为由单股螺旋弹簧组成的偶极天线，所述单股螺旋弹簧限定所述第一纵向轴线。
19.根据权利要求18所述的轮胎(1)，其中，所述主天线(34)为具有至少一匝的线圈，所述线圈限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线外接在圆柱体中，所述圆柱体的旋转轴线平行于第二纵向轴线，并且其直径在辐射天线(31)的螺旋弹簧的平均直径的三分之一和三倍之间，优选在二分之一和两倍之间。
20.根据权利要求18和19中任一项所述的轮胎(1)，其中，所述主天线(34)位于辐射天线(31)的单股螺旋弹簧的内部。
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