Приспособление для крепления электронного устройства к шине и шина, содержащая электронное устройство
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Приспособление для крепления электронного устройства к шине содержит основание, образованное слоем эластомерного материала, на которое с помощью монтажного адгезива приклеен модуль, содержащий электронное устройство. Нижняя поверхность основания из эластомерного материала, расположенная напротив поверхности, к которой приклеен модуль, и предназначенная для приклеивания к поверхности шины, имеет покрытие из чувствительного к давлению адгезива. Ее площадь больше площади поверхности модуля, приклеенного к основанию. Технический результат – повышение надежности крепления электронного устройства к шине. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к приспособлению для крепления электронного устройства к шине. Настоящее изобретение также относится к шине, содержащей электронное устройство, встроенное в крепежное приспособление.
Уровень техники
Для некоторых типов шин, особенно для таких, которые должны иметь высокие характеристики, уже некоторое время изучалась возможность применения мониторинговых устройств, которые, будучи установленными внутри таких шин, имели задачей измерение величин характеристик шины так, чтобы обеспечить возможность контроль работы и состояния шины в реальном масштабе времени.
Такие мониторинговые устройства периодически обмениваются информацией с устройствами, установленными на борту транспортного средства, чтобы предоставить водителю и/или системам управления транспортным средством всю полученную информацию чтобы, например, активировать или отрегулировать соответствующую систему аварийной сигнализации и/или систему управления динамикой транспортного средства, тормоза и пр.
Мониторинговые устройства для шин типично содержат электронное устройство и крепежное приспособление. Электронное устройство может содержать по меньшей мере один датчик (датчик температуры, давления, датчик, способный измерять/ идентифицировать деформации во время качения, например, акселерометр, тензодатчик пр.) и систему передачи для отправки данных, полученных этим по меньшей мере одним датчиком, на приемное устройство, расположенное на транспортном средстве.
Задача крепежного приспособления заключается в удержании электронного устройства прикрепленным к шине. В частности, для идентификации и измерения деформаций шины и оценки по этим деформациям некоторых параметров (например, длины пятна контакта, нагрузки на шину, угловой скорости, трения между шиной и протектором, износа шины и т.п.) может оказаться удобным прикрепить одно или более мониторинговое устройство на внутреннюю поверхность шины, например, на внутреннюю поверхность, противоположную протектору шины.
Основная проблема крепежных приспособлений связана с тем, что шина, особенно на входе и на выходе пятна контакта, подвергается механическим напряжениям, которые приводят к ее существенным деформациям. С другой стороны, корпус, в котором расположено электронное устройство, типично изготавливают из по существу жесткого материала, чтобы защитить его содержимое и обеспечить надлежащую работу электронного устройства.
Электронное устройство (жесткое) должно оставаться прикрепленным к внутренней поверхности шины (подверженной деформациям) и этот факт является в высшей степени критическим аспектом для крепежного приспособления: его задачей является будучи прикрепленным к внутренней поверхности шины, сохранять надежную и долговременную связь с по существу недеформируемым объектом, то есть, корпусом электронного устройства.
В публикациях WO 2006/103706, WO 2007/000781, WO 2007/121768, WO 2010/043264, WO 2013/098711, WO 2013/098712, WO 2015/019283, WO 2015/019288 описаны некоторые примеры крепежных приспособлений. Другие решения описаны в публикациях WO 99/41093, US 7598877, US 2009/0084480, US 6782741.
Краткое описание изобретения
Для прочного крепления мониторинговых устройств к внутренней поверхности шин в настоящее время применяются "монтажные" адгезивы, например, содержащие материалы на основе цианоакрилата. Такие адгезивы за счет полимеризации между соединяемыми поверхностями и, возможно, образования матрицы на интерфейсе склеенных поверхностей, способны выдерживать очень большие напряжения, превышающие предел прочности на разрыв материала, из которого изготовлены эти поверхности. Другими словами, когда крепежное приспособление прикреплено к внутренней поверхности шины монтажным адгезивом, и возникает напряжение, стремящееся оторвать крепежное приспособление от внутренней поверхности шины после их соединения, адгезив выдерживает напряжение до разрыва склеенных поверхностей без разрыва полимеризованного слоя, образованного монтажным адгезивом.
Формирование такого упругого интерфейсного слоя является очень полезным для фиксации мониторингового устройства к внутренней поверхности шины, поскольку такой слой практически работает как реальный сварной шов, способный эффективно выдерживать напряжения, передаваемые на шину в результате качения.
Однако, применение монтажного адгезива требует особой тщательности в нанесении на скрепляемые поверхности адгезива для склеивания этих поверхностей и правильного формирования сварочного слоя. Формирование такого слоя, кроме того, требует существенного времени для полимеризации и/или некоторых активирующих условия, таких, как, например, температуры и влажности, кислотности поверхности, наличия определенных химических компонентов и пр.
Заявитель занялся проблемой создания приспособления для крепления электронного устройства, способного крепиться к внутренней поверхности шины (и, в частности, к участку внутренней поверхности, расположенной напротив протектора шины) упрощенной и быстрой процедурой, в то же время при сохранении соединения и его способности сопротивляться напряжениям, возникающим при качении шины.
Было обнаружено, что проблему можно решить с помощью крепежного приспособления, содержащего основание, сформированного из слоя эластомерного материала, на который монтажным адгезивом приклеен корпус, содержащий или предназначенный для содержания электронного устройства. На нижнюю поверхность основания из эластомерного материала, расположенную напротив поверхности, к которой приклеен корпус и которая предназначена для приклеивания к поверхности шины, нанесено покрытие из адгезива, чувствительного к давлению. Эта поверхность также имеет большую площадь, чем площадь поверхности модуля, приклеенного к основанию.
Согласно первому аспекту, настоящее изобретение относится к приспособлению для крепления электронного устройства к шине.
Согласно второму аспекту настоящее изобретение относится к шине, содержащей внутреннюю поверхность и электронное устройство, в которой электронное устройство включено в крепежное приспособление, прикрепленное к этой внутренней поверхности шины.
По меньшей мере в одном из этих аспектов настоящее изобретение имеет один или более из следующих предпочтительных признаков.
Крепежное приспособление содержит основание, образованное слоем эластомерного материала, и модуль, содержащий или предназначенный для содержания электронного устройства. Основание крепежного приспособления содержит верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.
Нижняя поверхность модуля прикреплена к верхней поверхности основания монтажным адгезивом.
Нижняя поверхность основание покрыта адгезивом, чувствительным к давлению. Нижняя поверхность основания имеет площадь, превышающую площадь нижней поверхности модуля. Предпочтительно, площадь нижней поверхности основание по меньшей мере равна приблизительно 130%, более предпочтительно, приблизительно 200%, еще более предпочтительно, приблизительно 300% площади нижней поверхности модуля. Предпочтительно, процентное отношение между площадью нижней поверхности основания и площадью нижней поверхности модуля не превышает приблизительно 2000%.
Применение адгезива, чувствительного к давлению, позволяет крепить крепежное приспособление к внутренней поверхности шины чрезвычайно простой операцией. Фактически, адгезив, чувствительный к давлению, позволяет приклеивать основание к внутренней поверхности шины, прижимая основание крепежного приспособления, что не требует длительного времени или особо тщательного прижимания или особых условий окружающей среды во время приклеивания. В то же время поверхность, увеличенная относительно поверхности модуля, содержащего или способного содержать электронное устройство, позволяет создать прочную связь, эффективно выдерживающую напряжения, возникающие при качении шины.
В предпочтительных вариантах чувствительный к давлению адгезив может быть акриловым адгезивом, силиконовым адгезивом, бутиловым адгезивом, адгезивом на основе натурального каучука или адгезивом на основе блок-сополимера.
Более конкретно, чувствительный к давлению адгезив следует выбирать так, чтобы он был совместим с составом внутренней поверхности шины (т.е., герметизирующим слоем или внутренним выстилающим слоем шины). Этот признак сам по себе представляется не особенно критичным, поскольку по существу все чувствительные к давлению адгезивы имеют состав, основанный на эластомерных полимерах. Кроме того, чувствительный к давлению адгезив должен быть способен обеспечивать прочную адгезию при комнатной температуре (т.е., приблизительно 25°С) и не разрушаться при высоких температурах (приблизительно до 100-130°С), и/или оказывать высокое сопротивление сдвигающим напряжениям, в частности, циклическим сдвигающим напряжениям. Заявитель убедился, сто для этих целей можно адаптировать, в частности, акриловые адгезивы. Опытный специалист в любом случае сможет подобрать наиболее удобный чувствительный к давлению адгезив, принимая во внимание приведенные выше требования.
В предпочтительных вариантах может быть удобно подготовить участок внутренней поверхности шины, предназначенный для приклеивания крепежного приспособления так, чтобы в максимально возможной степени очистить его от веществ, которые могут нарушить адгезию приспособления, например, от пули, грязи и/или от остатков разделительных составов, применяемых при вулканизации шины. Это можно выполнить, применяя моющие средства и/или растворители и/или механические воздействия и/или полирующие воздействия лазером. В другом варианте на невулканизированной шине на участок, предназначенный для приклеивания крепежного приспособления перед вулканизацией можно нанести защитную пленку. Такая защитная пленка сохраняет этот участок внутренней поверхности шины по существу свободным от загрязнения разделительным составом (или, в любом случае, от грязи или нежелательных веществ, образующихся в процессе вулканизации) и, затем, удаляется после вулканизации и перед приклеиванием крепежного приспособления. Такая пленка может быть изготовлена из материала, выдерживающего рабочие температуру и давление, типичные для процесса вулканизации, например, из нейлона или полиэстера.
Как указано выше, адгезия между основанием и модулем, содержащим или предназначенным для содержания электронного устройства, обеспечивается монтажным адгезивом. Такой монтажный адгезив может быть, например, адгезивом на основе цианоакрилата, адгезивом на основе полиуретана, эпоксидным адгезивом, акриловым адгезивом. Приклеивание модуля к основанию может преимущественно осуществляться отдельно от операции приклеивания всего крепежного приспособления к внутренней поверхности шины, без каких-либо конкретных ограничений на время прижимания и/или точность позиционирования во время приклеивания. Приспособление, содержащее основание из эластомерного материала и модуль, содержащий или предназначенный для содержания электронного устройства, можно, например, производить серийно на специализированной линии и, затем, поставляться в форме комплекта для сборки с шиной.
Основание крепежного приспособления образовано единственным слоем эластомерного материала. Это позволяет увеличить связывающую поверхность крепежного приспособления без существенного увеличения веса всего приспособления. крепящегося к внутренней поверхности шины. Что касается эластомерного материала, он не критичен ля целей настоящего изобретения и может быть изготовлен из материалов, обычно применяемых в составах для изготовления шин. Типично, эластомерный материал содержит каучук (например, диеновый или бутиловый каучук), армированный сажей.
В особенно предпочтительных вариантах эластомерный материал содержит множество удлиненных армирующих элементов. Предпочтительно, такие удлиненные армирующие элементы могут содержать нити или текстильный корд, изготовленный из одного или более из следующих текстильных материалов: арамид, район, полиэстер, нейлон, лиоцелл. Выражение "из одного или более из (…) текстильных материалов" включает случай, когда используется только один материал для всех текстильных кордов или нитей, применяемых в основании, или случай, когда для смешанных нитей или корда применяется множество материалов (например, нити или корды из одного материала чередуются с нитями или кордами из другого материала) в основании, или случай, когда множество материалов используются в гибридных нитях или кордах (т.е., корды содержат нити из двух разных материалов) в основании.
Удлиненные армирующие элементы также могут быть изготовлены из металла или содержать металл (возможным гибриды металл/текстиль), и нити или корды могут быть изготовлены, например, из стали. Удлиненные армирующие элементы предпочтительно могут быть расположены в основании из эластомерного материала с плотностью от 30 до 50 кордов/дм.
Предпочтительно основание крепежного приспособления имеет периметр, свободный от кромок и/или участков с малым радиусом кривизны. Предпочтительно основание имеет круглую или овальную форму. Это позволяет снизить количество трещин, возникающих в основании из-за концентрации напряжений на кромках или на участках периметра с малым радиусом кривизны. Также сокращается возникновение точек начала локализованного отсоединения. По существу, может быть предпочтительно создавать основание крепежного приспособления удлиненной формы (например, овальной, по существу прямоугольной со скругленными кромками и т.п.).
Модуль, приклеенный своей нижней поверхностью к основанию, может содержать жесткий корпус, подходящий для размещения в нем электронного устройства. Это позволяет стабильно разместить электронное устройство на модуле. Например, модуль может быть изготовлен из материала пластика и/или из смол (например, эпоксидной или полиуретановой смолы) и/или из достаточно жесткого эластомерного материала, при условии, что такие материалы совместимы с монтажным адгезивом, применяемым для приклеивания модуля к основанию. В предпочтительных вариантах модуль может иметь цилиндрическую или призматическую форму. В некоторых вариантах модуль также может иметь тело или защитный кожух из эластомерного материала, пригодный для размещения в нем электронного устройства. Этот защитный кожух может полностью охватывать электронное устройство (предпочтительно покрытое жестким материалом) для дополнительной защиты самого электронного устройства от ударов и напряжений, передаваемых внутренней поверхностью шины во время качения.
Как было упомянуто выше, шина по настоящему изобретению содержит внутреннюю поверхность и электронное устройство. Электронное устройство встроено в крепежное приспособление, описанное выше, прикреплено к внутренней поверхности шины с помощью нижней поверхности основания крепежного приспособления и посредством чувствительного к давлению адгезива.
В предпочтительных вариантах крепежное приспособление прикреплено к участку внутренней поверхности шины, расположенной напротив протектора.
В предпочтительных вариантах крепежное приспособление прикреплено к внутренней поверхности шины так, чтобы удлиненные армирующие элементы были расположены по существу в соответствии с направлением окружности шины (т.е., в пределах угла приблизительно ±25° к направлению окружности). Это позволяет противодействовать напряжениям и, особенно, сдвигающим напряжениям, которым подвергается электронное устройство каждый раз, когда она переходит через входную/выходную границу пятна контакта. Фактически наличие удлиненных армирующих элементов в основании позволяет усилить крепление модуля, содержащего электронное устройство, к основанию за счет противодействия напряжениям, что дает синергетический эффект вместе с ограничением, уже наложенным наличием склеивающего слоя, сформированного монтажным адгезивом.
Если основание крепежного приспособления имеет удлиненную форму (например, овальную или по существу прямоугольную), может оказаться удобным прикреплять крепежное приспособление к внутренней поверхности шины так, чтобы длинная сторона удлиненного основания была расположена по существу в направлении окружности этой шины (т.е., в пределах угла ±25° к направлению окружности). Это преимущественно позволяет увеличить поверхность модуля, приклеиваемую к основанию крепежного приспособления, не увеличивая размер приклеиваемой поверхности в направлении окружности, и снизить риск отсоединения модуля от основания из-за собственной жесткости приклеенной поверхности, когда электронное устройство проходит через входную и выходную границы пятна контакта.
Следует отметить, что термины "верхний" и "нижний", используемые в настоящем описании, не следует толковать в ограничительном смысле, и эти термины используются просто в описательных целях и в их обычном значении для того, чтобы провести различие между разными поверхностями объектов к которым они относятся.
Для целей настоящего изобретения термин "направление окружности" шины понимается как направление, ориентированное в соответствии с направлением качения этой шины.
Для целей настоящего изобретения термин "осевое направление" понимается как направление, параллельное оси вращения шины.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания некоторых вариантов, приведенных только в качестве не ограничивающих примеров, со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематическая иллюстрация электронного устройства, содержащего по меньшей мере один датчик для мониторинга шины;
Фиг. 2 - устройство для мониторинга шины, содержащее крепежное приспособление по первому варианту настоящего изобретения;
Фиг. 3 - вид сверху мониторингового устройства с фиг. 2;
Фиг. 4 - схематическое сечение мониторингового устройства с фиг. 2-3 по линии А-А;
Фиг. 5 - схематическое сечение мониторингового устройства с фиг. 2-3 по линии В-В;
Фиг. 6 - устройство мониторинга шины, содержащее крепежное приспособление по второму варианту настоящего изобретения; и
Фиг. 7 - шина с мониторинговым устройством с фиг. 6, приклеенным к внутренней поверхности.
Подробное описание некоторых примеров изобретения
На всех приложенных чертежах позиция 1 обозначает мониторинговое устройство для шин колес транспортных средств.
Мониторинговое устройство 1 содержит электронное устройство 10, выполненное с возможностью измерять по меньшей мере одну характеристическую переменную шины и передавать по меньшей мере один соответствующий параметр, представляющий эту измеренную переменную. Для этого электронное устройство 10 может иметь по меньшей мере один датчик 11, выполненный с возможностью измерять эту по меньшей мере одну характеристическую переменную и оперативно соединенный с системой 12 обработки/передачи по меньшей мере одного параметра.
Этот по меньшей мере один датчик 11 может быть, например, датчиком температуры и/или датчиком давления и/или датчиком, выполненным с возможностью измерять деформации, которым подвергается шина во время качения, например, тензодатчиком или акселерометром, оптическим датчиком, способным измерять смещения, магниторезистивным датчиком, инерционным датчиком, гироскопом и т.д.
Система 12 обработки/передачи, оперативно соединенная с по меньшей мере одним датчиком 11, обеспечивает прием и обработку данных, полученных датчиком. После обработки система 1 обработки/передачи обеспечивает передачу параметра или параметров, характеризующих отслеживаемую переменную, за пределы шины.
Система 12 обработки/передачи предпочтительно содержит микропроцессор, антенну и другие схемы, необходимые для обработки и/или анализа сигналов, приходящих от по меньшей мере одного датчика 11, чтобы преобразовать из в форму, пригодную для передачи данных от мониторингового устройства 1 на приемник, установленный в транспортном средстве.
В одном варианте данные от датчика 11 могут обрабатываться непосредственно системой 12, преимущественно имеющей подходящий микропроцессор или интегральную схему (например, специализированную интегральную схему).
Система 12 обработки/передачи, таким образом, обеспечивает связь с приборами на борту транспортного средства, например, периодически, так, чтобы вся релевантная информация поступала водителю и/или в систему управления транспортным средством и/или так, чтобы активировать или отрегулировать систему аварийной сигнализации и/или системы управления динамикой транспортного средства, тормоза и пр.
Такая связь может были либо однонаправленной (от электронного устройства 10 к приборам на транспортном средстве) или двунаправленной.
Мониторинговое устройство 1 далее содержит крепежное приспособление 20, задачей которого является удержание электронного устройства 10 прикрепленным к участку шины.
В вариантах, показанных на чертежах, крепежное приспособление 20 содержит основание 30 и модуль 40, в котором расположено электронное устройство 10. В вариантах, показанных на чертежах, электронное устройство расположено над модулем 40 (например, приклеено и/или находится в зацеплении и/или ввинчено в соответствующую резьбу). Вариант установки электронного устройства 10 в модуле 40, однако, не является критическим для настоящего изобретения и может быть выбран так, чтобы он был наиболее удобен для опытного техника в соответствии с требованиями. Например, модуль 40 может полностью охватывать электронное устройство 10 так, чтобы оно было недоступно или не подлежало замене.
Основание 30 крепежного приспособления 20 сформировано как единственный слой эластомерного материала. Предпочтительно, основание 30 имеет периметр, свободный от острых кромок и/или участков с малым радиусом кривизны. В вариантах, показанных на чертежах, основание 30 имеет круглую (фиг. 2-5) или овальную (фиг. 6-7) форму. По существу, может оказаться предпочтительным сформировать основание 30 с удлиненной формой, например, овальной или по существу прямоугольной со скругленными кромками и т.п.
В предпочтительных вариантах, схематически показанных на фиг. 2-5, слой эластомерного материала, образующий основание 30, содержит множество удлиненных армирующих элементов 31, например, текстильных нитей или корд, изготовленных из арамида и/или района и/или полиэстера и/или нейлона и/или лиоцелла. Альтернативно, удлиненные армирующие элементы 31 также могут быть изготовлены из металлических нитей, например, изготовленных из стали, или содержать такие металлические нити или корды. Удлиненные армирующие элементы 31 внедрены в слой эластомерного материала и расположены по существу параллельно друг другу. Естественно, вариант, показанный на фиг. 6-7, также может содержать основание 30 с внедренными в него удлиненными армирующими элементами, как описано выше.
Для приклеивания крепежного приспособления 20 и/или мониторингового устройства 1 к внутренней поверхности шины на нижнюю поверхность 32 основания 30 нанесено покрытие и чувствительного к давлению адгезива. В предпочтительных вариантах чувствительный к давлению адгезив может быть акриловым адгезивом, силиконовым адгезивом, бутиловым адгезивом, адгезивом на основе натурального каучука, адгезивом на основе блок-сополимера. Предпочтительно, чувствительный к давлению адгезив расположен в форме слоя на всей нижней поверхности 32 основания 30. Для защиты чувствительного к давлению адгезива моно использовать защитную пленку, например, из полиэтилена, или полипропилена, или бумаги, покрытую не прилипающим слоем. Когда нужно приклеить крепежное приспособление 20 и/или мониторинговое устройство 1 к внутренней поверхности шины, эту защитную пленку можно снять, чтобы слой чувствительного к давлению адгезива был обращен к внутренней поверхности шины в выбранном участке для приклеивания. Затем выполняют приклеивание, просто прижимая крепежное приспособление к внутренней поверхности шины, чтобы активировать чувствительный к давлению адгезив и сформировать слой адгезива.
Нижняя поверхность 41 модуля 40 приклеена к верхней поверхности 33 основания 30 монтажным адгезивом. Этот монтажный адгезив может быть, например, адгезивом на основе цианоакрилата, полиуретановым адгезивом, эпоксидным или акриловым адгезивом. Приклеивание модуля 40 к основанию 30 можно выполнять преимущественно перед приклеиванием всего крепежного приспособления 20 и/или мониторингового устройства 1 к внутренней поверхности шины. В этой операции правильное формирование полимеризованного адгезивного интерфейсного слоя между нижней поверхностью 41 модуля 40 и верхней поверхностью 33 основания 30 может осуществляться в правильных условиях окружающей среды, при правильном позиционировании модуля 40 и основания 30 и в течение времени, необходимого, в зависимости от типа адгезива, для создания прочной связи между основанием 30 и модулем 40. С приклеиванием модуля 40 на основание 30 (и возможно, с установкой электронного устройства 10 в модуль 40) преимущественно формируется крепежное приспособление 20 и/или мониторинговое устройство 1 как объекты (например, в комплекте), готовые к приклеиванию с помощью чувствительного к давлению слоя, расположенного на нижней поверхности 22 основания 30 крепежного приспособления 20, к внутренней поверхности шины.
Для стабильного размещения электронного устройства 10 модуль 40 может содержать жесткий корпус. Например, модуль 40 может быть изготовлен из материала пластика и/или из смол (например, эпоксидной или полиуретановой смолы) и/или из достаточного жесткого эластомерного материала при условии, что такие материалы совместимы с монтажным адгезивом, применяемым для приклеивания модуля 40 к основанию 30.
В вариантах, показанных на чертежах, модуль 40 имеет по существу цилиндрическую форму.
В некоторых вариантах (не показанных на чертежах) модуль 40 также может содержать корпус или защитный кожух из эластомерного материала, походящий для размещения в нем электронного устройства (например, корпус или защитный кожух, описанный в публикациях WO 2006/103706, WO 2007/000781, WO 2010/043264, WO 2013/098711, WO 2013/098712, WO 2015/019288).
Например, электронное устройство 10 может охватывать защитный кожух из не жесткого эластомерного материала для дополнительной защиты электронного устройства 10 от ударов или напряжений, передаваемых от внутренней поверхности шины во время качения. Такой защитный кожух можно приклеивать монтажным адгезивом к верхней поверхности 32 основания 30.
В варианта, показанных на чертежах, нижняя поверхность 41 модуля 40 имеет эллиптическую форму. Это позволяет увеличить площадь соединения модуля 40 с основанием 30 без существенного увеличения веса модуля 40, но это не считается необходимым для целей настоящего изобретения. Кроме того, можно преимущественно применять другие удлиненные формы, например, по существу прямоугольную форму. Как можно видеть на сечениях, приведенных на фиг. 4,5, удлиненная форма нижней поверхности 41 модуля 40 может быть получена за счет расширенного, сужающегося участка, который проходит только в одном направлении. Предпочтительно, модуль 40 приклеен к основанию 30 так, чтобы наибольший размер нижней поверхности 41 был ориентирован по существу перпендикулярно к направлению удлиненных армирующих элементов 31. В других вариантах (не показаны) нижнюю поверхность 41 относительно остального тела модуля 40 можно расширять во множестве направлений или даже во всех направлениях.
Как показано на чертежах, нижняя поверхность 32 основания 30 имеет площадь, превышающую площадь нижней поверхности 41 модуля 40. Предпочтительно, площадь нижней поверхности 32 основания 30 равна по меньшей мере 130%, предпочтительно по меньшей мере 200%, еще более предпочтительно, по меньшей мере 300% площади нижней поверхности 41 модуля 40. Нижняя поверхность 32 основания 30 предназначена для приклеивания к внутренней поверхности шины и ее увеличенная площадь позволяет создать стабильное соединение крепежного приспособления 20 и/или мониторингового устройства 1 с внутренней поверхностью шины.
На фиг. 7 показано мониторинговое устройство 1, прикрепленное к радиально внутренней поверхности шины 100 через крепежное приспособление, описанное выше со ссылками на фиг. 6, и, в частности, приклеиванием нижней поверхности основание крепежного приспособления к внутренней поверхности 100а шины 100. Приклеивание осуществляют с помощью слоя чувствительного к давлению адгезива, расположенного на нижней поверхности основания крепежного приспособления.
В варианте, показанном на этом чертеже, мониторинговое устройство 1 прикреплено к участку внутренней поверхности 100а, расположенной напротив протектора шины 100. Более конкретно, мониторинговое устройство 1 прикреплено к участку внутренней поверхности на экваториальной плоскости шины или поперек нее.
В варианте, показанном на чертеже, основание крепежного приспособления имеет удлиненную форму и прикреплено к внутренней поверхности 100а шины 100 так, чтобы больший размер был ориентирован по существу в направлении окружности шины 100.
Кроме того, в этом предпочтительном варианте мониторинговое устройство 1 прикреплено к внутренней поверхности 100а шины 100 так, чтобы удлиненные армирующие элементы, внедренные в основание крепежного приспособления, были ориентированы по существу в направлении окружности шины 100.
Мониторинговое устройство 1 далее прикреплено к внутренней поверхности 100а шины 100 так, что нижняя поверхность модуля. содержащего электронное устройство, в варианте, показанном на чертеже, имеющая удлиненную поверхность, ориентирована так, чтобы ее больший размер проходил по существу в осевом направлении шины 100.
В предпочтительных вариантах перед приклеиванием крепежного приспособления и/или мониторингового устройства 1, участок внутренней поверхности 100а шины 100, предназначенный для приклеивания, зачищают от веществ, которые могут ухудшить адгезию устройства, таких как пыль, грязь и/или остатки разделительного состава, применяемого во время вулканизации шины. Зачистка может производиться, например, путем промывки моющими средствами и/или растворителями, и/или механическим воздействием и/или полировкой лазером.
В другом варианте на невулканизированную шину на участок внутренней поверхности шины, предназначенный для приклеивания крепежного приспособления и/или мониторингового устройства, перед вулканизацией может быть нанесена защитная пленка, например, из нейлона или полиэстера. Эта защитная пленка сохраняет этот участок внутренней поверхности шины по существу свободным от загрязнений разделительными составами (или, в любом случае, от грязи и нежелательных веществ), применяемых в процессе вулканизации, и остается прилипшей к готовой шине после вулканизации. Перед приклеиванием крепежного приспособления и/или мониторингового устройства 1, пленку удаляют, чтобы обнажить чистый участок внутренней поверхности 100а шины 100 для приклеивания крепежного приспособления и/или мониторингового устройства 1.
При эксплуатации, во время качения шины 100, электронное устройство, находящееся в мониторинговом устройстве 1, проводит измерения и передает соответствующие данные. Мониторинговое устройство 1 подвергается очень существенным напряжениям, в частности в направлении окружности, когда оно пересекает области входа и выхода пятна контакта. Напряжения, вызванные качением шины 100, передаются на внутреннюю поверхность 100а и, от нее, на мониторинговое устройство 1. Наличие основания в увеличенной площадью поверхности позволяет создать прочную связь с мониторинговым устройством 1 несмотря на то, что приклеивание осуществляется чувствительным к давлению адгезивом. Адгезивный слой, расположенный на интерфейсе между основанием и модулем, содержащим электронное устройство, образован монтажным адгезивом и там, где они присутствуют, удлиненные армирующие элементы, внедренные в основание, позволяют противодействовать этим напряжениям так, чтобы сформировать полный набор, который является по существу не деформируемым в направлении окружности. Таким образом, в крепежном приспособлении осуществляет эффективное противодействие образованию трещин и/или участков отсоединения, чтобы поддерживать прочную связь мониторингового устройства 1 с внутренней поверхностью 100а шины 100.
Далее следует описание двух полных примеров крепежного приспособления по настоящему изобретению, которые, как проверил заявитель, являются устойчивыми при качении с высокой скоростью в условиях испытаний в помещении, при скорости выше 300 км/ч.
1) Основание: один слой армированного эластомерного материала, круглый.
Диаметр: 55 мм
Площадь нижней поверхности основания: 23,8 см2
Толщина основания: 0,5 мм
Удлиненные армирующие элементы: арамидный корд, линейная плотность: 840/2 децитекс, плотность корда: 110 нитей/дм
Чувствительный к давлению адгезив: акриловый, 3М 9472FL
Тело корпуса электронного устройства: жесткий нейлоновый цилиндр
Наружный диаметр цилиндра: 24 мм
Форма нижней поверхности модуля: овальная
Наибольший размер: 40 мм
Наименьший размер: 24 мм
Площадь нижней поверхности модуля: 7,7 см2
Монтажный адгезив: цианоакрилатный Cyberbond Apollo 2014
Отношение (%) площади нижней поверхности основания к площади нижней поверхности модуля: 23,8/7,7=309%
2) Основание: один слой армированного эластомерного материала, овальный.
Наибольший размер: 95 мм
Наименьший размер: 55 мм
Площадь нижней поверхности основания: 41 см2
Толщина основания: 0,5 мм
Удлиненные армирующие элементы: арамидный корд, линейная плотность: 840/2 децитекс, плотность корда: 110 нитей/дм
Чувствительный к давлению адгезив: акриловый, 3М 9472FL
Тело корпуса электронного устройства: жесткий нейлоновый цилиндр
Наружный диаметр цилиндра: 24 мм
Форма нижней поверхности модуля: овальная
Наибольший размер: 40 мм
Наименьший размер: 24 мм
Площадь нижней поверхности модуля: 7,7 см2
Монтажный адгезив: цианоакрилатный Cyberbond Apollo 2014
Отношение (%) площади нижней поверхности основания к площади нижней поверхности модуля: 41/7,7=532%
1. Приспособление (20) для крепления электронного устройства (10) к шине (100), содержащее основание (30), образованное слоем эластомерного материала, и модуль (40), содержащий или выполненный с возможностью размещения электронного устройства (10), при этом:
основание (30) содержит верхнюю поверхность (33) и нижнюю поверхность (32);
нижняя поверхность (41) модуля (40) приклеена к верхней поверхности (33) основания (30) монтажным адгезивом;
нижняя поверхность (32) основания (30) покрыта чувствительным к давлению адгезивом; и
нижняя поверхность (32) основания (30) имеет большую площадь, чем площадь нижней поверхности (41) модуля (40).
2. Приспособление по п. 1, в котором эластомерный материал содержит множество армирующих элементов (31).
3. Приспособление по п. 2, в котором армирующие элементы (31) содержат нити или текстильные или металлические корды.
4. Приспособление по п. 3, в котором нити или текстильные корды изготовлены из одного или более из следующих материалов: арамид, район, полиэстер, нейлон, лиоцелл.
5. Приспособление по любому из пп. 2-4, в котором армирующие элементы (31) расположены в основании (30) с плотностью от 30 до 500 кордов/дм.
6. Приспособление по любому из предшествующих пунктов, в котором основание (30) имеет круглую или овальную форму.
7. Приспособление по любому из предшествующих пунктов, в котором площадь нижней поверхности (32) основания (30) равна по меньшей мере 130% площади нижней поверхности (41) модуля (40).
8. Приспособление по п. 7, в котором площадь нижней поверхности (32) основания (30) равна по меньшей мере 200% площади нижней поверхности (41) модуля (40).
9. Приспособление по любому из предшествующих пунктов, в котором модуль (40) содержит жесткий корпус для размещения в нем электронного устройства (10).
10. Приспособление по любому из предшествующих пунктов, в котором модуль (40) содержит корпус из эластомерного материала, пригодный для размещения в нем электронного устройства (10).
11. Шина (100), содержащая внутреннюю поверхность (100а) и электронное устройство (10), при этом электронное устройство (10) встроено в крепежное приспособление (20) по любому из предшествующих пунктов, прикрепленное к внутренней поверхности (100а) шины (100) нижней поверхностью (32) основания (30) с помощью чувствительного к давлению адгезива.
12. Шина по п. 11, в которой электронное устройство (10) встроено в крепежное приспособление (20) по любому из пп. 2-5, прикрепленное к внутренней поверхности (100а) так, что армирующие элементы (31) ориентированы по существу в направлении окружности шины (100).
13. Шина по п. 11 или 12, в которой основание (30) имеет удлиненную форму и крепежное приспособление (20) прикреплено к внутренней поверхности (100а) так, чтобы больший размер основания (30) был ориентирован по существу в направлении окружности шины (100).
14. Шина по любому из пп. 11-13, в которой нижняя поверхность (41) модуля (40) имеет удлиненную форму и крепежное приспособление прикреплено к внутренней поверхности (100а) так, что больший размер нижней поверхности (41) модуля (40) ориентирован по существу в осевом направлении шины (100).
15. Шина по любому из пп. 11-14, в которой крепежное приспособление (20) прикреплено к участку внутренней поверхности (100а), расположенной напротив протектора шины (100).
