[发明专利]具有监测装置的轮胎

说明书

本发明涉及一种轮胎(11)，所述轮胎具有内表面(111)，并且设置有粘合至所述内表面(111)的至少一个监测装置(3)，其中，所述监测装置(3)在柔性支撑件上制成，并且其中，所述柔性支撑件与所述内表面(111)的粘合通过插置在轮胎(11)的所述至少一个监测装置(3)和所述内表面(111)之间的去耦元件(4)实现。

技术领域

本发明涉及一种在轮胎的内表面上设置有监测装置的轮胎，所述监测装置例如是包括压力传感器和/或温度和/或加速度和/或变形传感器的装置。

背景技术

为了提高机动车辆交通的安全性，一直有这样的需求：监测轮胎在机动车辆上的使用期间的状况，确定轮胎的代表其操作状态的特征参数，无论是在静态条件下还是特别是在车辆正行驶时。

可以监测的轮胎参数是充气压力。仅举几个最重要的问题为例，未正确充气的轮胎可能会导致更高的燃料消耗、损害车辆的可操纵性、造成不均匀轮胎磨损。因此，已经开发出用于监测轮胎在使用期间的充气压力的系统，这些系统将任何压力下降并且因此恢复最佳状况以避免上述问题的随后需求通知驾驶员。

可以提供关于轮胎在使用期间的状况的非常重要信息的另一参数是轮胎温度。温度的异常升高标志着存在临界操作状况，其可能对轮胎造成不可挽回的损害。此外，由于压力受温度影响，因此温度的测量允许重新计算压力的瞬时测量值，以便监测其在室温下的重新归一化的值。

国际专利申请WO2004110794A1描述了一种轮胎，所述轮胎设置有粘合至轮胎的内表面的监测装置。所描述的监测装置是刚性类型的(即，在刚性PCB或印刷电路板上制造)，这与轮胎不同，所述轮胎相反地具有动态特性，具有连续和循环的变形。监测装置的刚性是由于需要确保与板的焊接接头、穿过板的金属迹线以及集成电路本身不会因弯曲而破裂。

面临的问题涉及在轮胎和刚性监测装置之间建立安全且稳定的连接，因为源自轮胎在使用期间的旋转的径向机械应力导致刚性装置的分离。所提出的解决方案包括在轮胎的内表面和监测装置之间插入至少一层肖氏A硬度(根据ASTM D2240标准在23℃下测量)为约1到约40而弹性回复率(根据ASTM D1054标准在23℃下测量)小于约60的减震材料。

近年来，已出现了基于例如由有机和无机半导体和/或柔性塑料材料制成的柔性和/或可延展(extensible)的支撑件的电子应用技术。

已经提出了在柔性或甚至可延展的支撑件上制成的监测装置，以用于安装在轮胎内部或轮辋上，如例如在US4862486A、US2007013503A1、US2010271191A1、US2014118134A1和US2015097662A1中所描述的。

发明内容

申请人认为，出于各种原因，在柔性支撑件上构造要施加到轮胎的内表面的监测装置可能是特别有利的。首先，这些支撑件通常非常轻：与刚性PCB上制造的等效件相比，这允许减少监测装置的重量，其优点是在旋转期间对轮胎造成的不平衡更小，沿着径向方向传递到装置本身的应力影响更小，可以通过简单的压敏粘合剂(PSA)将装置本身固定到轮胎的内表面。此外，与在刚性PCB上制成的装置不同，这些装置的柔性应该允许装置本身自然地适应轮胎本身在旋转期间发生的变形。

但是，申请人证实该构思过于简单化。

特别地，申请人已经对轮胎进行了长系列的测试，所述轮胎包括在可延展或不可延展的柔性支撑件上制成的监测装置(其固定在轮胎的内表面上)，证实了这些装置在不同的轮胎使用状况下随着时间的推移表现出各种耐受性和/或耐久性的问题。

例如，申请人已经证实，在柔性且可延展的支撑件上制成的监测装置可能遭受损坏，例如装置本身的部件之间的连接电路的损坏。

通过在轮胎上进行的抗疲劳测试，申请人还已经证实了在柔性支撑件上制成的装置具有不同的问题，这取决于这种柔性支撑件是否也可延展。