專利名稱：包括電子構件的輪胎,以及制造這種輪胎的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括電子構件的輪胎，并且涉及一種制造這種輪 胎的方法。
背景技術：
10 本發(fā)明特別地但不排他地應用于重型貨車(HGV)或卡車類型的機動車輛的輪胎。與私家車的輪胎不同，卡車類型車輛的輪胎通常包 括具有金屬增強絲的胎體簾布層(carcassply)，而私家車的輪胎通常 具有非金屬材料增強的自己的胎體簾布層，所述非金屬材料例如為人 造纖維、尼龍或聚酯。15 輪胎的軸向、徑向以及圓周方向是相對于輪胎的回轉軸線限定出來的。在現(xiàn)有技術中，尤其是在EP 0 389 406中，包括電子構件的輪胎 已經(jīng)是公知的。在那篇文獻中，電子構件包括具有形成偶極子的兩根 天線的無源射頻識別應答器。那種類型的應答器通常以縮寫形式RFID 20被提及。這種構件可以存儲數(shù)據(jù)，例如，涉及輪胎制造的數(shù)據(jù)。在EP 0 389 406中描述的輪胎，尤其是如該文獻的圖2中所示， 包括形成繞基本與輪胎回轉軸線重合的軸線的回轉體的環(huán)形胎圈金屬 絲(bead wire)，以及繞與胎圈金屬絲相同軸線的通常為螺旋管形狀 (toroidal)并且包括在金屬絲周圍折疊的部分的胎體簾布層。 25 應答器位于輪胎的主體部分中從而其在輪胎內產(chǎn)生材料分界面， 具體地說，產(chǎn)生由至少第一橡膠塊和由應答器形成的第二塊之間的接 合所限定出的分界面。在EP 0 389 406中，應答器的一部分，尤其是其天線之一，在位 于胎體簾布層的折疊部分和軸向面對該折疊部分的所述胎體簾布層的 30—部分之間的體積內延伸。己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以EP 0 389 406中提出的方式布置應答器對于存儲在應答器中的數(shù)據(jù)的射頻傳輸不是最理想的，因為與應答器相互作用的 金屬塊非常接近，尤其是胎體簾布層內的金屬絲非常接近。發(fā)明內容5 本發(fā)明的特別目標是，優(yōu)化輪胎主體部分中以應答器為例的電子構件的位置，從而優(yōu)化存儲在應答器中的數(shù)據(jù)的傳輸，而這一點是在 不修改用于制造輪胎的主要制造歩驟且不修改輪胎構造的情況下做到 的。為了這個目的，本發(fā)明提供這種類型的輪胎，包括 10 形成繞參考軸線的回轉體的至少一個環(huán)形胎圈金屬絲； 通常為繞與胎圈金屬絲相同軸線的螺旋管形狀并且包括在金屬絲周圍折疊的部分的胎體簾布層；以及 由第一橡膠塊和包括電子構件的第二塊之間的接合至少部分地限 定出的材料分界面； 15 所述輪胎的特征在于，分界面從徑向遠離參考軸線的胎體簾布層的折疊部分的自由邊緣向分界面和胎體簾布層之間的圓周接合線延 伸。根據(jù)本發(fā)明，電子構件的位置使得記錄在電子構件中的數(shù)據(jù)以最 優(yōu)方式傳遞。特別地，該位置起到避免具有在體積中延伸的電子構件20 的部分的作用，所述體積存在于折疊部分和軸向面對它的胎體簾布層 的部分之間。因此，金屬塊，更具體地說是胎體簾布層的金屬絲，幾 乎不干擾記錄在電子構件中的數(shù)據(jù)的傳遞。此外，輪胎中通?？梢詤^(qū)分出三個區(qū)域基本上形成與地面相接 觸的輪胎部分的胎冠；胎圈，用于形成輪胎的徑向內部并且尤其起到25將輪胎錨固在車輪輪緣的作用；以及與胎圈和胎冠相互連接的側壁。 根據(jù)本發(fā)明限定出的分界面位于輪胎胎圈中的一個胎圈。與側壁相比， 胎圈的高剛度限制了輪胎在地面上運行時它們變形的程度。因此，這 種變形，特別是接近電子構件的變形增加了分界面附近的應力，該應 力在很低的水平并且不會損害輪胎的機械耐久性或電子構件的完整30 性。最后，保護了電子構件不受外部應力的影響。通過橡膠的厚度保護第二塊，橡膠的厚度起到抑制任何外部應力的作用，所述外部應力 以沖擊或輪胎與人行道的摩擦為例。有利地，電子構件徑向地遠離折疊部分的自由邊緣偏移至少10毫米(mm)，優(yōu)選為至少15mm。 5 使電子構件遠離自由邊緣偏移起到保持輪胎的機械耐久性的作用。由于其剛性的金屬本質，胎體簾布層的自由邊緣在輪胎結構中形 成異常部分(singularity)。輪胎結構中任意的徑向異常部分對于輪胎 的機械耐久性來說形成了臨界區(qū)域。因此，使電子構件遠離自由邊緣 偏移避免了擴大這種異常部分并且使得輪胎獲得很好的機械耐久性成 10 為可能。有利地，對于具有徑向地插在參考軸線和電子構件之間的環(huán)形金 屬增強簾布層的輪胎，所述電子構件遠離增強簾布層的徑向外邊緣偏 移至少10 mm，優(yōu)選為至少15 mm。增強簾布層的徑向外邊緣同樣形成了輪胎的結構異常部分。因此， 15 通過使電子構件遠離增強簾布層的該邊緣偏移得到的優(yōu)點與使其遠離 胎體簾布層的自由邊緣偏移所涉及的優(yōu)點類似。優(yōu)選地，分界面也由第一橡膠塊和第三橡膠塊之間的接合限定出 來，第二塊軸向地局部地插在第一和第三橡膠塊之間。適當?shù)兀谝粔K是用于填充體積的一塊，所述體積在胎體簾布層 20 的折疊部分和軸向面對所述折疊部分的所述胎體簾布層的部分之間延 伸。優(yōu)選地，第三橡膠塊是填充塊，其至少部分覆蓋胎體簾布層的折 疊部分，并且通過所述折疊部分從第一塊局部地分離。一般地，不同橡膠塊之間的材料分界面也形成了臨界區(qū)域。因此， 25當輪胎運行時，在橡膠塊相交處限定出分界面的橡膠塊中的每一塊都 承受變形，這種變形能夠增大分界面處的具體的應力，那些橡膠的本 質之間的差別越大，所述應力也越大。這些差別增加了分界面處的剪 切力，這就是不同的橡膠塊之間的分界面具有臨界性的原因。當分界面由橡膠塊之間的接合限定出時，其中所述橡膠塊的本質 30即使不相同也相類似，對于用于填充目的的第一和第三橡膠塊來說通 常是這種情況，輪胎的機械耐久性不會降低。每個橡膠塊的變形基本類似。因此，橡膠塊之間的變形差別很小。因此，盡管分界面形成了 臨界區(qū)域，但當其根據(jù)本發(fā)明進行限定時，其不會使得輪胎的機械耐 久性變差。根據(jù)本發(fā)明的輪胎的可選特征，電子構件通常在形狀上沿基本圓 5 周的方向伸長。因此，電子構件使得其存儲的數(shù)據(jù)以最優(yōu)方式傳遞。特別地，應 當注意到，由于電子構件在基本圓周的方向上是伸長的，電子構件的 所有部分在軸向和徑向，距離環(huán)形胎圈金屬絲以及距離任何包含金屬 的簾布層，特別是胎體簾布層和增強簾布層，都是基本恒定的距離。 10 根據(jù)本發(fā)明的輪胎的另一可選特征，第二塊包括覆蓋電子構件的覆蓋橡膠塊。優(yōu)選地，覆蓋橡膠塊的橡膠的伸長模量與第一和第三塊的橡膠的 至少其中之一的伸長模量類似。術語"類似"用于表示模量之間的差別小于10%，并且術語"伸15長模量"用于表示在調節(jié)周期后并且在22T:的溫度下通過沿單個軸線 施加應力以獲得10%的伸長所獲得的模量。有利地，覆蓋橡膠塊的橡膠的相對介電常數(shù)小于第一和第三塊的 橡膠的至少其中之一的相對介電常數(shù)。通過使用這種覆蓋橡膠，電子構件存儲的數(shù)據(jù)的傳遞得到改進。 20 通常，發(fā)現(xiàn)覆蓋電子構件的橡膠塊的介電常數(shù)越高，電子構件接收和 傳遞的電子信號削弱的程度就越大。由于橡膠的第一和第三塊的介電 常數(shù)很高，在超高頻(UHF)范圍內(300兆赫(MHz)以上)通常大 于10，當覆蓋塊的橡膠的相對介電常數(shù)在使用的頻率范圍內小于第一 和第三塊的橡膠的相對介電常數(shù)時，數(shù)據(jù)傳遞得到很大改進。優(yōu)選地， 25覆蓋橡膠塊的介電常數(shù)在UHF頻率范圍內小于3。優(yōu)選地，覆蓋橡膠塊在圓周方向上具有有限的長度，在其每個端 部在圓周方向上超過電子構件的長度僅幾毫米。術語"幾"毫米用來 表示大約二或三毫米。優(yōu)選地，電子構件包括具有形成偶極子的兩根天線的無源射頻識 30 別應答器。本發(fā)明還提供了一種制造包括電子構件的輪胎的方法，所述方法8包括以下步驟 制造包括插在環(huán)形胎體簾布層和第一橡膠塊之間的環(huán)形胎圈金屬絲的圓柱坯；以及 將胎體簾布層的部分在金屬絲周圍折疊到第一橡膠塊上，從而留 5 出所述第一塊的表面；所述方法的特征在于，電子構件位于第一橡膠塊的表面上，所述 表面是在胎體簾布層被折疊到第一塊上時留出的。這種方法使得以下情況成為可能即制造包括電子構件的輪胎， 同時既不修改制造不包括電子構件的輪胎的方法中歩驟的順序，又不 10 改變這種輪胎的結構。


閱讀以下描述可以更好地理解本發(fā)明，以下描述完全以非限制性 的實例給出并且以附圖為參考，其中 15 圖l是本發(fā)明的輪胎的一部分的徑向剖視圖； 圖2是圖1的輪胎部分的部分切開后的立體圖；以及 圖3是顯示圖1的細節(jié)的視圖。
附圖中示出的三條相互正交的軸線X、 Y和Z對應于輪胎通常的徑向(X)、軸向(Y)以及圓周方向(Z)。20具體實施方式
在圖1和圖2中可以看到本發(fā)明的輪胎總體上由附圖標記IO表示。 具體地，輪胎10設計為安裝在重型貨車(HGV)或卡車類型的機動車 輛的車輪上。25 在傳統(tǒng)方式中，輪胎IO包括由兩個側壁F和兩個胎圈B延伸的胎冠S。在附圖中只示出了一個側壁F和一個胎圈B。兩個胎圈金屬絲16 (僅示出了一個)嵌入在胎圈B中。兩個金屬 絲16關于輪胎的徑向中平面M對稱布置。每個金屬絲16都形成繞參考軸線的回轉體。該參考軸線基本上平 30行于方向Y并且基本與該輪胎的回轉軸線重合。胎冠S包括具有胎面設計22的胎面20和增強件24。增強件24包括嵌入在橡膠塊32和34中的金屬簾布層26、 28和30。橡膠塊36從胎冠向胎圈B的金屬絲16的水平面徑向延伸，限定出了側壁F和胎圈B的外側表面37。此外，在所描述的例子中，胎圈B包括由金屬增強件構成的環(huán)形 5簾布層38，該簾布層相對于圓周方向傾斜。輪胎10還具有不透氣的橡膠內襯簾布層40和殼體或胎體簾布層42。這些簾布層40和42的形狀通常為繞胎圈金屬絲16的軸線的螺旋管形。簾布層40和42在輪胎10的兩個環(huán)形胎圈金屬絲16之間延伸，通過胎冠S。10 在輪胎10的胎圈B中，胎體簾布層42具有在金屬絲16周圍折疊的部分44。胎圈B還包括保護橡膠的環(huán)形塊46，該環(huán)形塊部分地起到將輪胎io徑向和軸向地錨固在輪緣上的作用。輪胎10的胎圈B還具有第一橡膠塊48，該第一橡膠塊用于填充 在胎體簾布層42的折疊部分44和軸向面對折疊部分44的胎體簾布層 1542的部分50之間延伸的體積V。至少在圖1至圖3所示的示例中，輪胎10的胎圈B還包括第二塊 52，該第二塊52包含可選地被橡膠塊55覆蓋的電子構件54。優(yōu)選地， 電子構件54通常在形狀上在基本圓周的方向上(平行于Z軸)伸長。 具體地，構件54包括具有形成偶極子的兩根天線58的無源射頻識別 20 (RFID)應答器56。如圖所示，胎圈B還具有第三橡膠塊62。該第三橡膠塊62至少 部分地形成覆蓋胎體簾布層42的折疊部分44的填充塊。第三塊62通 過折疊部分44局部地與第一塊48分離。第一塊48和包含電子構件54的第二塊52之間的接合限定出了由 25圖1和圖3中的虛線表示的材料分界面64的至少一部分。該分界面64 也通過第一塊48和第三塊62之間的接合限定出。以這種方式并且如圖所示，第二塊52局部地軸向地插在第一和第 三橡膠塊48和52之間。分界面64從參考軸線徑向延伸，從胎體簾布層42的折疊部分44 30的自由邊緣66延伸到分界面64和胎體簾布層42之間的圓周接合線 68。如圖所示，電子構件54徑向地遠離折疊部分44的自由邊緣66偏 移至少10 mm。優(yōu)選地，電子構件54徑向地遠離折疊部分44的自由 邊緣66偏移至少15 mm。由于環(huán)形金屬增強簾布層38徑向地插在參考軸線和電子構件54 5之間并且由于其在所述分界面的軸向外部，電子構件54遠離增強簾布 層38的徑向外緣70偏移至少10 mm，并且優(yōu)選為至少15 mm。此外，在附圖所示的實例中，構成覆蓋橡膠塊55的橡膠的伸長模 量與第一和第三塊48和62的橡膠的至少其中之一的伸長模量類似。同樣，覆蓋橡膠塊55的橡膠的相對介電常數(shù)小于第一和第三塊48 10和62的橡膠的至少其中之一的相對介電常數(shù)。此外，覆蓋橡膠塊55在圓周方向具有有限的長度，其在其每個端 部在圓周方向上不超過電子構件54的長度幾毫米。以下將描述制造本發(fā)明的輪胎10的方法的主要方面。首先制造通常為圓柱形狀的毛坯，硫化后其將構成輪胎10。 15 在該方法的描述中，應當注意到以上用來表示各種硫化橡膠塊的附圖標記也用來表示在硫化之前的相應橡膠塊。通常，為了制造坯，胎體簾布層42放入適當?shù)奈恢茫缓筇ト?屬絲16和第一塊48放入胎體簾布層42上適當?shù)奈恢?。然后翻轉端部 44從而覆蓋兩根金屬絲和第一塊48的部分，因此留下自由表面。 20 第一變化形式在于，將第二塊52堆積在第一塊48的自由表面上。在第二變化形式中，第二塊52堆積在第一塊48的表面上，在所 述塊48本身放置在胎體簾布層42上之前第一塊48的該表面將保持自 由。最后，坯(無論哪種變化形式)具有通過應用制造輪胎10的傳統(tǒng)25 步驟放置在其上的其它橡膠塊和其它金屬塊。在描述的實例中，特別 地，第三橡膠塊62、用于限定側壁和胎圈外側表面的橡膠塊36、保護 橡膠塊46、金屬簾布層26、 28和30以及橡膠塊32和34放入適當?shù)?位置。
權利要求
1、一種類型的輪胎(10)，包括◆形成繞參考軸線的回轉體的至少一個環(huán)形胎圈金屬絲(16)；◆通常為繞與胎圈金屬絲(16)相同軸線的螺旋管形狀并且包括在金屬絲(16)周圍折疊的部分(44)的胎體簾布層(42)；以及◆由第一橡膠塊(48)和包括電子構件(54)的第二塊(52)之間的接合至少部分地限定出的材料分界面(64)；所述輪胎的特征在于，分界面(64)從徑向遠離參考軸線的胎體簾布層(42)的折疊部分(44)的自由邊緣(66)向分界面和胎體簾布層(42)之間的圓周接合線(68)延伸。
2、 根據(jù)權利要求l所述的輪胎(10),其中電子構件(54)徑向 地遠離折疊部分(44)的自由邊緣(66)偏移至少10 mm，優(yōu)選為至15少15 mm。
3、 根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的輪胎(10)，其中，對于 具有徑向地插在參考軸線和電子構件(54)之間的環(huán)形金屬增強簾布 層(38)的輪胎(10)，所述電子構件(54)遠離增強簾布層(38)20的徑向外邊緣(70)偏移至少10mm，優(yōu)選為至少15mm。
4、 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的輪胎(IO)，其中分界面(64) 也由第一橡膠塊(48)和第三橡膠塊(62)之間的接合限定出，第二 塊(52)軸向地局部地插在第一和第三橡膠塊(48、 62)之間。25
5、 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的輪胎(10)，其中第一塊(48) 是用于填充體積的一塊，所述體積在胎體簾布層(42)的折疊部分(44) 與軸向面對所述折疊部分(44)的所述胎體簾布層(42)的部分(50) 之間延伸。30
6、 根據(jù)權利要求4所述的輪胎(10)，其中第三橡膠塊(62)是填充塊，其至少部分覆蓋胎體簾布層(42)的折疊部分(44)，并且 通過所述折疊部分(44)從第一塊(48)局部地分離。
7、 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的輪胎(10)，其中電子構件 5 (54)通常在形狀上沿基本圓周的方向伸長。
8、 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的輪胎(10)，其中第二塊(52) 包括覆蓋電子構件(54)的覆蓋橡膠塊(55)。
9、根據(jù)權利要求4和8所述的輪胎(10)，其中覆蓋橡膠塊(55)的橡膠的伸長模量與第一和第三塊(48、 62)的橡膠的至少其中之一 的伸長模量類似。
10、 根據(jù)權利要求4和8所述的輪胎(10)，其中覆蓋橡膠塊(55) 15的橡膠的相對介電常數(shù)小于第一和第三塊(48、 62)的橡膠的至少其中之一的相對介電常數(shù)。
11、 根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的輪胎(10)，其中覆蓋 橡膠塊(55)在圓周方向上具有有限的長度，在其每個端部在圓周方 向上超過電子構件(54)的長度僅幾毫米。
12、 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的輪胎(10)，其中電子構 件(54)包括具有形成偶極子(58)的兩根天線的無源射頻識別應答 器(56)。
13、 一種制造包括電子構件(54)的輪胎(10)的方法，所述方 法包括以下步驟 制造包括插在環(huán)形胎體簾布層和第一橡膠塊(48)之間的環(huán)形胎 圈金屬絲(16)的圓柱坯；以及 30 將胎體簾布層(42)的部分(44)在金屬絲(16)周圍折疊到第 一橡膠塊(48)上，從而留出所述第一塊的表面； 所述方法的特征在于，電子構件位于第一橡膠塊的表面上，所述表面是在胎體簾布層被折疊到第一塊上時留出的。
全文摘要
輪胎(10)包括形成繞參考軸線的回轉體的至少一個環(huán)形胎圈金屬絲(16)。通常為繞與胎圈金屬絲(16)相同軸線的螺旋管形狀的胎體簾布層(42)具有在金屬絲(16)周圍折疊的部分(44)。材料分界面(64)至少部分地由第一橡膠塊(48)和包括電子構件(54)的第二塊(52)之間的接合限定出。通過實例，電子構件是無源射頻識別應答器(56)。分界面(64)從徑向遠離參考軸線的胎體簾布層(42)的折疊部分(44)的自由邊緣(66)向分界面和胎體簾布層(42)之間的圓周接合線(68)延伸。
文檔編號B60C19/00GK101279574SQ200810090810
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權日2007年4月3日
發(fā)明者C·B·巴頓, C·E·凱利, C·E·史密斯, D·阿爾夫, J·D·亞當森, M·利翁, M·蒂皮尼耶, P·維爾 申請人:米其林技術公司;米其林研究和技術股份有限公司