[发明专利]用于监测用于车辆车轮的轮胎的监测设备、设置有所述监测设备的轮胎以及用于在轮胎中安装电子单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监测用于车辆车轮的轮胎的监测设备。

本发明还涉及一种设置有所述监测设备的用于车辆车轮的轮胎。

本发明还涉及一种用于在用于车辆车轮的轮胎中安装电子单元的方法。

本发明还涉及一种用于使电子单元保持约束至用于车辆车轮的轮胎的方法。

背景技术

对于一些类型的轮胎而言，特别是对于需要高级别性能的轮胎而言，已经对监测设备进行了长时间的研究，所述监测设备安装在所述轮胎内部，将具有检测轮胎的特性量的功能，以便允许基本实时地控制轮胎本身的运行和状况。

这种监测设备会周期性地与车辆车载可用设备通讯，使得所有相关信息将提供给驾驶员和/或车辆的控制系统，例如用于最佳地激活或调节车辆、制动器等等的控制系统和/或报警系统。

用于轮胎的监测系统典型地包括电子单元和连接元件。电子单元包括：至少一个传感器，例如温度传感器、压力传感器、能够测量/识别轮胎在滚动时经受的变形的传感器(例如加速计、应变仪等等)；和用于发送由所述至少一个传感器检测到的数据的传递系统。

连接元件具有使电子单元保持约束至轮胎的功能。特别地，为了识别并测量轮胎经受的变形以及通过所述变形估计一些参数(例如，轮胎印迹的长度、轮胎上的负载重量、角速度、轮胎与滚动表面之间的摩擦、轮胎的磨损等等)，可便利的是，对应于轮胎的胎冠部分(即对应于轮胎本身的胎面带设置的部分)具有一个或多个监测设备。特别地，可便利的是，在轮胎的内表面、例如在内表面的与胎面带相对的部分上布置一个或多个监测设备。

连接元件的根本问题与轮胎(尤其是在轮胎印迹区域的开始和结束处)经受机械应力，而机械应力引起相关变形有关。另一方面，容置电子单元的壳体典型地由基本刚性的材料制成，以便保护其内容物并且允许电子单元本身的正确运行。

电子单元(刚性的)应当被约束至轮胎的内表面(其经历变形)这一事实对于连接元件来说是非常关键的方面：连接元件尽管被固定至轮胎的内表面并且因此经受与轮胎相同的应力，但是必须与基本未变形的物体、即电子单元的壳体保持可靠且耐久的约束。

申请人已验证，在连接元件不具有适当的结构的情况下，电子单元的壳体与连接元件之间的应力交换可以使连接元件本身受到撕裂和/或断裂，直至使电子单元从轮胎脱离。这种撕裂还可能最初具有微观尺寸，随后逐渐扩大直至危害连接元件的结构完整性。在连接元件断裂之后，电子单元则会在轮胎本身滚动期间在轮胎内部自由运动，伴随有关于数据的正确检测和传递的问题以及电子单元本身断裂和/或失效的风险。

在同一申请人的专利申请WO2010/043264、WO2006/103706、WO2007/000781、WO2007/121768、WO2013/098711、WO2013/098712中描述的监测设备针对并解决了这种问题。

在这种监测设备中使用的连接元件的形状允许在电子单元与轮胎的内表面经历的变形之间实现机械断开，从而提供可靠且耐久的约束。

更详细地，这种连接元件具有两个单独的基表面，所述两个单独的基表面旨在连接至轮胎的内表面，使得轮胎经受的机械应力被连接元件吸收，也由于两个基表面可以以基本相互独立的方式变形/运动，从而跟随轮胎的内表面的变形。因此，这种变形/应力仅有一小部分被传递至电子单元，从而显著降低了壳体的刚性可能损坏连接元件的风险。

然而，申请人注意到这类连接元件不能有效地用于特定类别的传感器，所述特定类别的传感器事实上具有检测轮胎经受的应力和变形、尤其是检测对应于轮胎印迹区域的应力和变形的功能。

这种传感器确实可以适于检测用于识别特定操作状态/情形的数据，所述特定操作状态/情形基于对轮胎经受的沿切向、纵向和/或径向方向的机械应力的分析而确定，例如轮胎与道路表面之间的摩擦、在轮胎印迹区域中交换的力、轮胎印迹区域的形状的演变、轮胎的磨损、滑水情况等。举例来说，可以考虑在同一申请人的专利申请WO2005/005950、WO2005/043106、WO2005/042281、WO2005/042322、WO2006/034731、WO2007/102175、WO2008/065465、WO2010/046872、WO2010/046871、WO2010/073272、WO2012/042369、WO2012/085649、WO2012/085655中描述的处理技术。