[发明专利]用于充气轮胎的电子设备的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域。

背景技术

本发明可应用于任何类型的车辆轮胎。更特别地，本发明所涉及的轮胎旨在安装在客运型机动车辆、SUV（运动型多用途车辆）或两轮类型（例如摩托车）、航空器、或同样地选自货车、重型车辆（例如地铁、公共汽车、重型道路运输车辆（例如卡车、拖拉机、拖车））和例如农业机械或土木工程的越野车辆或甚至其它运输或搬运车辆的工业车辆上。

轮胎通过条带、薄片或成型件形式的橡胶半成品的集合而制成，所述橡胶半成品可为增强或非增强的并且彼此堆叠以形成胎坯。一旦构建而成，则在模具中硫化此胎坯以形成轮胎。

现有技术，尤其是EP 1 858 121，已经公开了包括电子设备的轮胎。所述电子设备包括被动式发射机应答器，所述被动式发射机应答器连接至由两股缆线形成的偶极天线，能够通过高频波与外部询问单元通讯。这种发射机应答器通常用英语缩写RFID表示。这种设备能够储存例如与轮胎识别相关的数据。所述电子设备被放置在胎坯中两个橡胶帘布层之间的界面处，之后在轮胎的硫化过程中嵌入橡胶。

所述设备包括PCB（印刷电路板）支架，所述支架包括用于联接所述发射机应答器的部分。所述支架还包括用于天线的每个缆线的联接部分。为了制造所述设备，将转发器和天线的两个缆线中的每一个缆线的一个端部定位在用于联接所述支架的部分上，然后通过将这些各种零件焊接在一起而产生电连接。

此外，一旦嵌入硫化轮胎的橡胶中，电子设备经受由轮胎运转所导致的局部形变。这些局部形变导致界面处的应力。由于这些应力，尤其是在缆线和支架之间的连结处缆线断裂。此时，这些断裂的缆线具有锋利的边缘或突出的端部，所述锋利的边缘或突出的端部不利于轮胎的机械耐性及其使用者的安全。

发明内容

本发明的目的是改善包括电子设备的轮胎的机械耐性和使用者的安全。

为此目的，本发明的主题是一种电子设备，所述电子设备旨在结合到轮胎中且包括电子零件、至少一个导体和用于所述电子零件的支架，所述支架和所述导体通过所述支架的联接部分和所述导体的联接部分而连结在一起，所述设备包括：

-加固外罩，所述加固外罩至少在所述支架的联接部分和所述导体的联接部分之上包覆成型，

-至少一个中间过渡层，所述中间过渡层在所述外罩之上至少部分地包覆成型。

由于保护外罩使得每个导体保持在所述支架上。因此使得每个导体的联接更为可靠。此外，即使在导体和支架之间的联接发生故障的情况下，所述外罩一方面使它们保持在一起，另一方面通过支架使它们电连接。

优选地，所述外罩由这样一种材料制成，该材料的硬度远高于所述设备旨在结合到其中的轮胎的橡胶的硬度。该材料与每个导体相容且所述支架可被注塑成型。用于对外罩进行成型的材料也与硫化温度（160和200°C之间）和固化时间（对于轻型车辆的轮胎大约10分钟）相容。此外，外罩的材料与轮胎将会使用的温度（-40和+100°C之间）相容。最后，该材料不随时间降解。

所述中间过渡层的材料的硬度在所述外罩的硬度和所述设备旨在结合到其中的所述轮胎的橡胶的硬度之间。所述硬度例如用相关材料的10%伸长模量表征。

通常地，具有不同硬度的材料之间的界面形成临界区域。因此，当轮胎向前行驶时，每种材料（这些材料的结合处限定了界面）经受应力。这些应力根据多种材料（这些材料的结合处限定了界面）的性质和方向而产生不同的形变。这些形变差异导致界面处的剪切力，因此导致这些不同材料之间的界面的临界性质。通过减少这些差异从而改善天线、支架和电子零件之间的电连接的机械耐性，因此改善轮胎中的设备的整体可靠性。

中间过渡层允许支架和导体之间、保护外罩和轮胎橡胶之间的硬度的逐步变化。因此，设备和橡胶帘布层之间的硬度差异越小，设备和橡胶帘布层之间的界面变得越不够临界。

中间过渡层由这样一种材料制成，所述材料不像保护外罩的材料那么硬。该材料与保护外罩的材料相容，可被注塑成型并且与轮胎的固化温度和使用温度相容。最后，该材料不随时间降解。

有利地，所述加固外罩在所述支架和所述电子零件之上完全地包覆成型。

根据所述设备的任选特征：

-所述加固外罩的材料的弹性模量大于或等于1000MPa。

-所述过渡层的材料的10%伸长模量在20和80MPa之间。

有利地，所述设备包括至少一个界面层，所述界面层在所述中间过渡层之上至少部分地包覆成型。