CN115195361A - 用于内胎的组件 - Google Patents

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CN115195361A CN202210341572.0A CN202210341572A CN115195361A CN 115195361 A CN115195361 A CN 115195361A CN 202210341572 A CN202210341572 A CN 202210341572A CN 115195361 A CN115195361 A CN 115195361A
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T.索伊尼
H.昂内拉
J.奥加拉
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Abstract

本发明涉及用于轮胎的内胎(110)的或者属于轮胎的内胎(110)的组件(100)，包括基膜(101、201)，其形成内胎(110)的一部分或构造为附接到内胎(110)。所述组件(100)还包括环(102)，其插入到穿过基膜(101、201)的孔中，所述环(102)包括紧固机构的内螺纹。所述组件(100)还包括塞(103)，其能够可移除地插入在环(102)中，所述塞(103)包括所述紧固机构的外螺纹，具有第一表面(103a)的第一端部和具有第二表面(103b)的第二端部，其中第一表面(103a)适用于当充气时向外面向内胎的腔，第二表面(103b)适用于向内面向内胎的腔并且适用于附接包括电子设备的模块(104)。

Description

用于内胎的组件
技术领域
所公开的方案涉及一种用于轮胎的内胎。
背景技术
已知的是，轮胎可配备有用于感测感兴趣的测量值，诸如轮胎内的气压，的设备。这种设备经由低频无线电传输信息，例如，将信息传输到车辆的车载计算机以及传输到仪表组中的对应显示器，如果车辆配备有这种显示器的话。
轮胎压力传感器通常集成到所称的轮胎压力监测系统(TPMS)，并且所述传感器通常附接到在每个轮胎轮辋处的气门杆组件。传感器也可通过使用粘合剂或其他安装方式附接到轮胎的内衬层上。
然而，本领域中已知的方案仅适用于车辆，其中轮胎没有内胎。一些车辆具有插入到轮胎中的内胎以提供用于保持轮胎压力的气密装置。上面提到的方案不适用那些于配备有内胎的车辆，因为不能进入气腔以至少测量温度和压力。
发明内容
所公开的方案基于一种用于使包括电子设备的模块能够进入轮胎的内胎的气腔的组件。
因此，根据所公开的方案的第一方面，提供了用于轮胎的内胎的组件。还提供了属于轮胎的内胎的组件。所述组件包括：
-基膜，其形成内胎的一部分或构造为附接到内胎，
-环，其插入到穿过基膜的孔中，所述环包括
·紧固机构的内螺纹，
-塞，其能够可移除地插入在所述环中，所述塞包括
·所述紧固机构的外螺纹，
·具有第一表面的第一端部，该第一表面适用于当充气时向外面向内胎的腔，
·具有第二表面的第二端部，该第二表面适用于向内面向内胎的腔并且适用于附接包括电子设备的模块。
例如，电子设备可以是传感器，诸如用于感测温度和/或压力的传感器。根据所公开的方案的组件使得能够准确地监测内胎内的状况，从而使驾驶更安全。
基膜可以是内胎的一部分，从而提供包括所述组件的内胎的简化制造工艺。基膜也可以是单独的贴片，从而允许在与内胎不同的场所制造所述组件。需要注意的是，本文使用的术语“单独的贴片”并不意味着与环分开；相反，这意味着贴片是与内胎分开的不同零件。
此外，与现有技术的方案相比，环和塞的布置使得根据实际需要改变模块容易得多。
因此，根据所公开的方案的第二方面，提供了用于轮胎的内胎。所述内胎包括外表面和内表面，当内胎充气时，该内表面限定腔。所述内胎还包括：
-环，其插入到穿过内胎的孔中，所述环包括
·紧固机构的内螺纹，
-塞，其能够可移除地插入在所述环中，所述塞包括
·所述紧固机构的外螺纹，
·具有第一表面的第一端部，该第一表面向外面向内胎的腔，
·具有第二表面的第二端部，该第二表面向内面向内胎的腔并且适用于附接包括电子设备的模块。
所公开的方案还包括用于轮胎的内胎的或属于轮胎的内胎的传感器组件，所述传感器组件包括任何在此公开的组件和传感器。
在第二方面，环可插入到穿过基膜的孔中，该基膜是已经附接到内胎的外表面或内表面的单独的贴片。
根据所公开的方案的第三方面，提供了用于将这种组件附接到用于轮胎的内胎的方法。该方法包括：
-制备根据所公开的方案的组件，其中所述基膜是单独的贴片，
-在内胎的表面上形成孔，所述孔不小于基膜的孔，
-将粘合剂施加到基膜的接触表面上，其中所述接触表面将与内胎接触，
-在内胎的孔和基膜的孔对准的情况下将所述组件附接到内胎，
-在固化粘合剂的情况下将所述组件压到内胎。
如所提到的，本文使用的术语“单独的贴片”并不意味着与所述环分开；相反，这意味着贴片是与内胎分开的不同零件。
主要实施例的特征在于独立权利要求。在从属权利要求中公开了多种实施例。除非另有明确说明，否则在权利要求和说明书中记载的实施例和示例可相互自由组合。
附图说明
图1以示例的方式示出了根据所公开的方案的组件的横截面视图的示意图。
图2a以示例的方式示出了图1中示出的组件的横截面视图的示意图，该组件附接到内胎，该内胎部分地示出。
图2b以另一示例的方式示出了带有轻微变型的图1中示出的组件的横截面视图的示意图，该组件附接到内胎，该内胎部分地示出。
图3以另一示例的方式示出了根据所公开的方案的组件的横截面视图的示意图。
图4以示例的方式示出了包括根据所公开的方案的组件的内胎的透视图的示意图，该内胎部分地示出。
附图旨在图示所公开的方案的总体原理。因此，附图中的图示不必然是按比例的，也不表示系统部件的精确布局。
附图标记列表：
100 组件
101 基膜
201 基膜
102 环
103 塞
103a 第一表面
103b 第二表面
104 周向突出的肩部
105 O形圈
106 模块
110 内胎(部分)
X 所述环的轴线方向
Z 所述内胎的旋转轴线
α 角
具体实施方式
可参考附图。所公开的方案涉及用于内胎的组件100。优选地，这种组件100用于轮胎的内胎110。例如，这种组件100可用于轮胎的内胎，该轮胎是用于重型车辆的，诸如拖拉机、履带车、收割机或前端装载车；这种轮胎也可称为重型轮胎。组件100适用于将模块106附接到内胎110，该模块106包括电子设备，诸如传感器。
根据所公开的方案，组件100包括基膜101、201。基膜101、201用作为组件100的其他部件的基底。
如图1、图2a和图2b中图示的，基膜101可以是贴片。基膜101的形状和尺寸可根据实际需要而变化。图2a和图2b示出了基膜101的解释性变型。如图2a和图2b中图示的，通过将基膜101附接到内胎110的表面，基膜101作为单独的贴片可附接到内胎110。基膜101可附接到内胎的外表面，并且因此组件100适用于任何商业可获得的内胎。因此，组件100可在不必然需要用于制造内胎的设备的地方制造，并且与内胎相比具有小尺寸的组件100易于储存和运输到内胎制造商。另一方面，也可在内胎110的硫化过程期间将基膜101附接到内胎110的内表面，以便保持内胎的外表面平整。
替代地，如图3中图示的，基膜102也可形成内胎110的一部分。在这种情况下，不需要单独的贴片。换言之，内胎110用作为用于组件100的其他部件的基膜102。该构造简化了制造包括组件100的内胎110的过程。
组件100还包括环102。基膜101、201包括供环102插入的孔。因此，环102由基膜101、201横向包围。环102包括紧固机构的内螺纹。在内胎110的表面上，环102为组件100提供机械支撑。组件100还包括塞103，塞103包括所述紧固机构的外螺纹。塞103可通过旋拧插入在环102中，从而形成紧固机构。插入的塞103可通过反向旋拧而从环102移除，而不会损坏连接部件，例如塞103和环102。因此，环102和塞103一起形成非永久性连接。环102的内螺纹和塞103的外螺纹设计为使紧固机构是基本上气密的。因此，当内胎110充气时，环102和塞103一起防止空气泄漏。
当塞103插入在环102中时，位于环102和塞103之间的额外的O形圈105可用于进一步增强气密性。例如，由弹性材料制成的O形圈105可置于环102的内螺纹的凹槽中或塞103的外螺纹的凹槽中。当插入环102时，O形圈105受到压缩并且在交界处形成密封。此外，可使用在组件100顶部上的额外的盖以用作为额外的空气屏障。
如在图2a、图2b和图3中可见的，内胎110也包括孔。如在图3中图示的示例中，内胎110的孔是基膜201的孔。如在图2a和图2b中图示的示例中，内胎110的孔可不必然与基膜101的孔尺寸完全相同，只要模块106可进入内胎的腔并且当塞103插入在环102中时组件100可覆盖内胎110的整个孔即可。
基膜101、201优选地包括弹性材料，诸如基于弹性体的材料。优选地，基膜101、201由包括弹性材料，诸如基于弹性体的材料，的材料制成。在基膜201是内胎110的部分的情况下，基膜201自然由与内胎110相同的材料制成，诸如包括天然和/或合成橡胶的材料，诸如丁基橡胶。在基膜101是单独的贴片的情况下，基膜101可由与内胎110相同或不同的材料制成。如在图1至图3中示出的，根据所公开的方案，环102插入到基膜101、201的孔中。基膜101、201可附接到环102的边缘，例如通过使用粘合剂。优选地，基膜101、201经由固化工艺附接到环102，从而提供强粘合和良好密封。优选地，基膜101、201包括天然和/或合成橡胶，并且基膜101、201硫化到环102。
有利地，环102包括提供刚性的材料，诸如金属、合金、聚合物或复合材料。优选地，环102由包括金属、合金、聚合物或复合材料的材料制成。由于其良好的强度和耐大气/水腐蚀性能，包含铜的材料，诸如黄铜，是优选的。由于其良好的刚性、耐久性和强度，包含聚合物的材料，诸如聚酰胺，也是优选的。此外，发现环102包括聚合物，诸如塑料，有助于提高在充气的内胎110上经由模块106安装到组件100的传感器的可听性。
环102的尺寸，诸如厚度、长度和直径，可根据实际应用设计。优选地，从环102的最外边缘测量的环102的直径不超过40mm，优选地不超过30mm，以便良好地保持轮胎的行驶性能。
有利地，环102还包括周向突出的肩部104，其从环102横向向外突出并且嵌在基膜101、201中，以进一步提高基膜和环之间的附接强度。优选地，所述周向突出的肩部104包括至少一个孔，这进一步加强了环102和基膜101、201之间的附接，因为当基膜101、201附接/粘附/硫化到环102时，用于基膜的未固化的材料或粘合剂可流过孔并在硬化后提供牢固的结合。
有利地，塞103包括使射频通信能够发生的材料。金属塞很好地用于该目的。此外，包括金属，诸如黄铜，的塞103尺寸稳定，这有利于模块106的安装以及塞103插入到环102中。然而，更优选地使用聚合材料，例如尼龙。发现通过使用聚合材料，诸如尼龙，作为塞103的材料，在充气的内胎110上安装到组件100的传感器的可听距离是使用金属塞的可听距离的大约四倍长。当环102和塞103二者都包括塑料时，诸如尼龙，可听性进一步改善。
根据所公开的方案的塞103包括具有第一表面103a的第一端部和具有第二表面103b的第二端部。当通过旋拧将塞103插入到环102中时，塞103在从第一表面103a指向第二表面103b的方向X上移动。因此，当内胎充气时，塞103的第二表面103b向内面向内胎110的腔。第二表面103b适用于附接模块106，该模块106包括电子设备，诸如传感器。塞103的设计可根据实际需要而变化。例如，如图1中图示的，塞103可以是实心塞，其中第二表面103b与从塞的侧视图观察的边缘大致在相同水平上。例如，如图2b和图3中图示的，塞103也可以是空心塞，并且第二表面103b可以是塞103的用于容纳模块106的凹陷部分。需要注意的是，附图中示出的塞103的设计不必然与相同附图中的其他部件相关连，而是也可与另一附图中示出的部件一起应用。该布置允许包括电子设备的模块106位于内胎的腔内，从而使得能够准确地监测内胎内的状况，从而使驾驶更安全。塞103是可移除的，并且因此当需要时容易更换模块106。
组件100还可包括盖，其覆盖塞103的第一表面103a和环102。所述盖一方面可保护环102和塞103免受机械应力，并且另一方面用作为额外的空气屏障。优选地，盖由弹性材料制成，诸如丁基橡胶。
组件100可方便地安装到内胎110的任何位置。优选地，组件100安装到内胎110的最外表面。例如，如图4中图示的，组件100位于内胎110的表面上的位置处，由此环102的轴线X的方向，所述方向从第一表面103a指向第二表面103b，与内胎的旋转轴线Z相交并形成角α，所述角α等于或大于85度，并且最多95度。因此，当内胎110安装到轮胎中时，组件100的位置靠近轮胎的胎面区域。与安装在例如最内表面上相比，这使得能够测量额外的变量，诸如负载和胎面区域的更准确的温度。
根据所公开的方案，可使用硫化工艺将环102直接安装到内胎110。
替代地，基膜101可以是单独的贴片，其构造为附接到内胎的外表面或内表面。如所提到的，单独的贴片意味着其是与内胎不同零件。这种组件100，其包括是单独贴片的基膜101，可通过以下方法附接到内胎：
-在内胎110的表面上形成孔，所述孔不小于基膜101的孔，
-将粘合剂施加到基膜101的接触表面上，其中所述接触表面将与内胎110接触，
-在内胎110的孔和基膜101的孔对准的情况下将组件100附接到内胎110，
-在固化粘合剂的情况下将基膜101压到内胎110。
本文提到的方法，优选地，在施加粘合剂的步骤之前，还包括用丙酮清洁基膜的接触表面。这样，进一步增强了基膜101与内胎110之间的附接。
在本文提到的方法中，优选地，施加粘合剂的步骤包括具有时间间隔地，诸如一小时，施加两层粘合剂。这样，进一步增强了基膜101与内胎110之间的附接。
本文提到的方法，优选地，在所述施加粘合剂的步骤之前，还包括用钢丝刷和/或砂纸使基膜的接触表面粗糙化。这样，进一步增强了基膜101与内胎110之间的附接。
在本文提到的方法中，优选地，所述固化步骤持续达一段时间，该时间是粘合剂固化所需的时间的至少两倍。这样，进一步增强了基膜101与内胎110之间的附接。

Claims (15)

1.一种用于轮胎的内胎(110)的或者属于轮胎的内胎(110)的组件(100)，包括：
-基膜(101、201)，所述基膜(101、201)形成所述内胎(110)的一部分或构造为附接到所述内胎(110)，
-环(102)，所述环(102)插入到穿过所述基膜(101、201)的孔中，所述环(102)包括：
·紧固机构的内螺纹，
-塞(103)，所述塞(103)能够可移除地插入在所述环(102)中，所述塞(103)包括：
·所述紧固机构的外螺纹，
·具有第一表面(103a)的第一端部，所述第一表面(103a)适用于当充气时向外面向所述内胎的腔，
·具有第二表面(103b)的第二端部，所述第二表面(103b)适用于向内面向所述内胎的所述腔并且适用于附接包括电子设备的模块(104)。
2.一种用于轮胎的内胎，包括：
-外表面，和
-内表面，当所述内胎充气时，所述内表面限定腔，
其特征在于，所述内胎还包括：
-环(102)，所述环(102)插入到穿过所述内胎的孔中，所述环(102)包括：
·紧固机构的内螺纹，
-塞(103)，所述塞(103)能够可移除地插入在所述环(102)中，所述塞(103)包括：
·所述紧固机构的外螺纹，
·具有第一表面(103a)的第一端部，所述第一表面(103a)向外面向所述内胎的所述腔，
·具有第二表面(103b)的第二端部，所述第二表面(103b)向内面向所述内胎的所述腔并且适用于附接包括电子设备的模块。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述基膜(201)是所述内胎的集成的部分；替代地，所述基膜(101)是单独的贴片，其构造为附接到所述内胎的所述外表面或所述内表面。
4.根据权利要求2所述的内胎，其中，所述环(102)插入到穿过基膜(101)的孔中，所述基膜(101)是单独的贴片，其已经附接到所述内胎的所述外表面或所述内表面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件或内胎，其中，所述基膜(101、201)包括弹性材料，诸如橡胶；优选地，所述基膜(101、201)硫化到所述环(102)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组件或内胎，其中，所述环(102)包括金属、合金、聚合物或复合材料；优选地，所述环(102)包括黄铜；和/或
其中，所述塞(103)包括聚合材料，诸如尼龙。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组件或内胎，其中，所述环(102)的从所述环(102)的最外边缘测量的直径不超过40mm，优选地不超过30mm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组件或内胎，其中，所述环(102)还包括周向突出的肩部(104)，所述周向突出的肩部(104)从所述环(102)横向向外突出并且嵌在所述基膜(101、201)中；优选地，所述周向突出的肩部(104)包括至少一个孔。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组件或内胎，还包括O形圈(105)，所述O形圈(105)位于所述环(102)和所述塞(103)之间。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组件或内胎，还包括盖，所述盖覆盖所述塞的所述第一表面(103a)和/或所述环；优选地，所述盖由弹性材料制成，诸如丁基橡胶。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的内胎，其中，所述组件位于所述内胎的表面上的位置处，由此所述环(102)的轴线(X)的方向，该方向从所述第一表面(103a)指向所述第二表面(103b)，与所述内胎的旋转轴线(Z)相交并且形成角(α)，所述角(α)为至少85度。
12.一种用于轮胎的内胎(110)的或属于轮胎的内胎(110)的传感器组件，所述传感器组件包括根据权利要求1至10中任一项所述的组件(100)和传感器。
13.一种用于将组件附接到用于轮胎的内胎的方法，包括：
-制备根据权利要求1至9中任一项所述的组件(100)，其中，所述基膜(101)是单独的贴片，
-在内胎(110)的表面上形成孔，所述孔不小于所述基膜(101)的孔，
-将粘合剂施加到所述基膜(101)的接触表面上，其中所述接触表面将与所述内胎(110)接触，
-在所述内胎的所述孔与所述基膜(101)的所述孔对准的情况下将所述组件附接到所述内胎(110)，
-在固化所述粘合剂的情况下将所述基膜(101)压到所述内胎(110)。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在施加粘合剂的步骤之前，用丙酮清洗所述基膜的所述接触表面；和/或
在施加粘合剂的步骤之前，用钢丝刷和/或砂纸使所述基膜的所述接触表面粗糙化。
15.根据权利要求13或14所述的方法，
其中，所述施加粘合剂的步骤包括具有时间间隔地施加两层粘合剂，所述时间间隔诸如一小时；和/或
其中，所述固化步骤持续达一段时间，该时间是粘合剂固化所需的时间的至少两倍。
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