專利名稱：帶有rfid標(biāo)志的車輛輪胎的制作方法
與相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉參考本申請(qǐng)要求韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局在2004年8月21日遞交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2004-0066170的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容整個(gè)包括在本文中作為參考文獻(xiàn)。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種車輛輪胎，更具體地說(shuō)，涉及一種帶RFID標(biāo)志的車輛輪胎，上述RFID標(biāo)志安裝在車輛輪胎上，以便即使當(dāng)外力施加到車輛輪胎上時(shí)，RFID標(biāo)志也合適地工作。
2.相關(guān)技術(shù)說(shuō)明最近，無(wú)線通信設(shè)備，如智能卡或射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)志，在許多工業(yè)領(lǐng)域中用于各種應(yīng)用，包括用于識(shí)別有關(guān)產(chǎn)品信息的分配領(lǐng)域。
無(wú)線通信系統(tǒng)一般包括一種RFID標(biāo)志(亦即收發(fā)兩用機(jī))和一種讀出裝置，上述RFID標(biāo)志固定到一個(gè)產(chǎn)品上，而上述讀出裝置與RFID標(biāo)志通信。RFID標(biāo)志包括一根天線和一個(gè)RFID芯片。因此，來(lái)自讀出裝置的信息通過(guò)天線接收并儲(chǔ)存在RFID芯片中，及將儲(chǔ)存在RFID芯片中的信息通過(guò)天線發(fā)射到讀出裝置。
車輛輪胎是一種對(duì)其可應(yīng)用這類無(wú)線通信技術(shù)的產(chǎn)品。如果在制造過(guò)程中或者在行駛時(shí)對(duì)一些工作參數(shù)如壓力和溫度沒(méi)有合適地控制，則有使車輛輪胎斷裂的高度危險(xiǎn)。因此，有必要監(jiān)測(cè)車輛輪胎的工作參數(shù)。


圖1是示出一種常規(guī)RFID標(biāo)志的平面圖，圖2是圖1的RFID標(biāo)志的側(cè)視圖。為了便于說(shuō)明起見(jiàn)，圖1的RFID標(biāo)志未示出保護(hù)層和放松層。RFID標(biāo)志包括一個(gè)薄膜11、一根天線10和一個(gè)RFID芯片，上述天線10在薄膜11上形成，而上述RFID芯片接合到天線10上。薄膜11可以用一種聚合物如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、或聚乙烯(PE)制成。天線10可以通過(guò)將若干銅薄層或鋁薄層疊加在薄膜11上并蝕刻疊加層形成。如圖2所示，RFID芯片50可以是壓焊在天線10一端上的倒裝片。更具體地說(shuō)，RFID芯片50和天線10可以通過(guò)在它們之間插入一種各向異性的導(dǎo)電粘合劑20進(jìn)行電連接。用于保護(hù)RFID標(biāo)志的保護(hù)層15設(shè)置在天線10的上面部分上，而用于將RFID標(biāo)志固定到產(chǎn)品上的松開(kāi)層13設(shè)置在天線10的下面部分上。保護(hù)層15和松開(kāi)層13每個(gè)都分別用粘合劑12和14接合。RFID標(biāo)志在除去松開(kāi)層13之后固定到產(chǎn)品上。
然而，當(dāng)把常規(guī)的RFID標(biāo)志安裝在具有高壓的車輛輪胎中時(shí)，有一個(gè)缺點(diǎn)是讀出裝置不能與RFID標(biāo)志通信，因?yàn)镽FID標(biāo)志的頻率由于天線10或RFID芯片50的變形或損壞而改變。因此，需要一種用于保護(hù)RFID標(biāo)志的附加機(jī)構(gòu)和用于確定安裝位置的設(shè)計(jì)規(guī)范，此處RFID標(biāo)志可以在考慮車輛輪胎中內(nèi)部應(yīng)力分布時(shí)進(jìn)行保護(hù)。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種車輛輪胎用的RFID標(biāo)志，所述RFID標(biāo)志即使在外力加到輪胎上時(shí)也能合適地工作。
本發(fā)明還提供一種在考慮車輛輪胎中內(nèi)部應(yīng)力分配時(shí)對(duì)RFID標(biāo)志安裝位置的設(shè)計(jì)規(guī)范。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于車輛輪胎的RFID標(biāo)志。RFID標(biāo)志安裝在輪胎的一個(gè)側(cè)壁上，與在輪胎內(nèi)部圓周上所形成的胎邊間隔開(kāi)并在一個(gè)距離之內(nèi)，假定從胎邊到帶的距離為1，則上述距離在從胎邊朝向固定到輪胎外部圓周的徑向方向上為0.74。
RFID標(biāo)志可以包括；一根天線，該天線具有預(yù)定的工作頻率；一個(gè)RFID芯片，該RFID芯片接合到天線上；一個(gè)第一模塑件，該第一模塑件至少密封RFID芯片和RFID芯片與天線之間的接合部分；和一個(gè)第二模塑件，該第二模塑件在第一模塑件外部密封第一模塑件。
RFID還可以包括在第二模塑件外部的第三模塑件。
附圖簡(jiǎn)介本發(fā)明的上述和另一些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施例將更顯而易見(jiàn)，其中圖1是示出常規(guī)RFID標(biāo)志的平面圖；圖2是圖1的RFID標(biāo)志側(cè)視圖；圖3是示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述RFID標(biāo)志的平面圖；圖4是圖3RFID標(biāo)志的側(cè)視圖；圖5是按照本發(fā)明所述的RFID標(biāo)志應(yīng)用于其上的車輛輪胎局部橫斷面透視圖；圖6是示出用于限定RFID標(biāo)志的車輛輪胎計(jì)算機(jī)模型剖視圖；圖7是圖6車輛輪胎計(jì)算機(jī)模型另一個(gè)剖視圖；圖8是用于限定RFID標(biāo)志安裝位置的計(jì)算機(jī)模型透視圖；圖9是圖8的RFID芯片計(jì)算機(jī)模型透視圖；圖10是本發(fā)明的RFID標(biāo)志加在輪胎上的計(jì)算機(jī)模型剖面透視圖；圖11A和11B是示出分析結(jié)果與加到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的剪應(yīng)力關(guān)系曲線圖；圖12是示出最大等效應(yīng)力分布圖與徑向方向上距離的關(guān)系曲線圖；和圖13是示出疲勞斷裂載荷周期與等效剪應(yīng)力關(guān)系曲線圖。
發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)在參照附圖更全面地說(shuō)明本發(fā)明，在所述附圖中示出了本發(fā)明示例性實(shí)施例。
圖3是示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的一種RFID標(biāo)志100的平面圖，而圖4是圖3的RFID標(biāo)志100的側(cè)視圖。RFID標(biāo)志100包括一根天線110，該天線110具有預(yù)定的工作頻率；一個(gè)RFID芯片150，該芯片150接合到天線110上；及模塑件101，102和103，上述模塑件101，102，和103蓋住天線110和RFID芯片150。天線110可以是例如一種兩極波天線。
RFID芯片150可以用一種各向異性導(dǎo)電粘合劑120通過(guò)倒裝片壓焊法壓焊到天線110上。也就是說(shuō)，RFID芯片150的焊接區(qū)150a和天線110的兩側(cè)可通過(guò)在它們之間插入各向異性導(dǎo)電粘合劑120進(jìn)行電連接。
天線110和RFID芯片150被模塑件101，102，和103封裝或用別的方法密封。RFID標(biāo)志100包括第一模塑件101，第二模塑件102，和第三模塑件103，上述第二模塑件102環(huán)繞第一模塑件101，而上述第三模塑件103環(huán)繞第一和第二模塑件101和102二者。模塑件101，102，和103用一種非導(dǎo)電材料制成，并保護(hù)天線110和RFID芯片150免受外部環(huán)境影響。
第一模塑件101密封RFID芯片150和RFID芯片150與天線110之間的接合部分。第一模塑件101可以用一種比較硬的材料制成，因?yàn)槿绻雍喜糠钟捎谕饬Χ苋菀鬃冃危瑒t可能發(fā)生天線110與RFID芯片150之間錯(cuò)誤的連接。一種環(huán)氧樹(shù)脂化合物是用于形成第一模塑件的硬質(zhì)模制材料的一個(gè)例子。
設(shè)置在第一模塑件101外側(cè)上的第二模塑件102起一種緩沖層作用，用于減少由于吸收外部壓力或沖擊而轉(zhuǎn)移到RFID標(biāo)志100上的應(yīng)力。也就是說(shuō)，當(dāng)RFID標(biāo)志100安裝在一個(gè)輪胎上時(shí)，在行駛期間把相當(dāng)大的壓縮作用施加到輪胎上，并在輪胎制造過(guò)程中把突然伸展或壓縮作用施加到輪胎上。正如可以理解的，RFID標(biāo)志100當(dāng)固定到輪胎上時(shí)經(jīng)受上述力。因此，第二模塑件102具有緩沖作用，以便保護(hù)RFID標(biāo)志100免受輪胎突然伸展或壓縮作用的影響。第二模塑件102可以用一種具有低彈性的樹(shù)脂如硅橡膠制成。
第三模塑件103設(shè)置在第二模塑件102的外部，并且第三模塑件103直接接觸RFID標(biāo)志安裝在其上的輪胎。第三模塑件103可以用一種與形成輪胎用的材料類似的橡膠材料制成，以便保持與輪胎緊密接觸。
下面，將說(shuō)明一個(gè)安裝位置，在該安裝位置處可以保護(hù)RFID標(biāo)志100免受施加到輪胎上的力影響。
圖5是一個(gè)車輛輪胎300的局部橫斷面透視圖，按照本發(fā)明所述的RFID標(biāo)志安裝在上述輪胎300上。參見(jiàn)圖5，輪胎300包括一個(gè)外胎310(比如用簾布制成)，該外胎310形成一個(gè)用于插入輪圈的輪胎框架；一個(gè)胎面330，所述胎面330具有一預(yù)定的花紋，它接合到外胎310的圓周上，并接觸路面；一個(gè)帶320，通過(guò)插在外胎310和胎面330之間來(lái)限制胎面330的運(yùn)動(dòng)；和一個(gè)側(cè)壁350，所述側(cè)壁350接合到外胎310的兩個(gè)側(cè)表面上，并在徑向方向上從輪圈的圓周延伸到胎面330。
胎邊305沿著外胎310的內(nèi)部圓周形成，所述胎邊305密封由外胎310和輪圈所形成的空間，用于防止從上述空間中漏氣，在上述空間中充裝空氣達(dá)到預(yù)定的壓力。帶320和胎邊305用鋼制成。正如可以理解的和如下面所述，在大多數(shù)情況下，在胎邊305和帶320附近設(shè)置RFID標(biāo)志是不合適的。因此，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，RFID標(biāo)志將成形在側(cè)壁350中。在某些實(shí)施例中，RFID標(biāo)志將完全設(shè)置(比如，封裝，埋入等)在外胎310和側(cè)壁350外表面之間側(cè)壁350的材料中。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，帶有RFID標(biāo)志的車輛輪胎可以通過(guò)將RFID標(biāo)志固定在外胎310上，尤其是固定到外胎310的垂直側(cè)上，和然后成層、疊層、成形、鑄造或用別的辦法在外胎310和RFID標(biāo)志上設(shè)置撓性材料(比如橡膠層)來(lái)制造。因此，RFID標(biāo)志設(shè)置在輪胎300的側(cè)壁350中。在另一些實(shí)施例中，RFID標(biāo)志可以在側(cè)壁350的外表面處露出一部分，以便改良RFID標(biāo)志和讀出裝置之間的通信。下面，應(yīng)該理解，術(shù)語(yǔ)如象“安裝在一上”，“安裝位置”等不是意味著固定或附著到外部表面上，而是打算意思是指埋置、封裝、插入等。
圖6是示出車輛輪胎一種計(jì)算機(jī)模型的剖視圖，上述車輛輪胎的計(jì)算機(jī)模型用來(lái)確定一個(gè)RFID標(biāo)志100在輪胎上的安裝位置。參見(jiàn)圖6，輪胎400包括一個(gè)外胎410，該外胎410密封充裝在輪胎400中的空氣；一個(gè)帶420和一個(gè)胎面430，它們二者蓋住外胎410的圓周；和一個(gè)側(cè)壁450，該側(cè)壁450蓋住外胎410的側(cè)表面。
參見(jiàn)圖7，接觸地面的輪胎表面由于汽車的重量而具有一扁平形狀。因此，為便于計(jì)算機(jī)分析起見(jiàn)，假定地表面500升高一預(yù)定的高度h。另外，如圖6所示，對(duì)一種邊界條件，輪胎400通過(guò)用具有預(yù)定壓力的空氣充裝外胎410進(jìn)行充氣，以使胎邊405向內(nèi)移動(dòng)一預(yù)定的距離e，因此輪胎400可以安裝在輪圈上。
按照本發(fā)明所述的RFID標(biāo)志100優(yōu)選的是安裝在輪胎400的側(cè)壁上而不是在胎面430上，因?yàn)楫?dāng)它安裝在胎面430中時(shí)，有更大的損壞RFID標(biāo)志100的危險(xiǎn)。RFID標(biāo)志100優(yōu)選的是固定到距鋼制的胎邊405和帶420足夠遠(yuǎn)的一個(gè)位置處，以便不影響到RFID標(biāo)志100與讀出裝置之間的無(wú)線通信。
因此，在本分析中，選定了在胎邊405和帶420之間徑向方向上不同位置處的5個(gè)安裝點(diǎn)P1-P5，并計(jì)算在每個(gè)安裝點(diǎn)P1-P5處的變形。在徑向方向上到每個(gè)安裝點(diǎn)P1-P5的距離r代表一種相對(duì)距離，所述相對(duì)距離假定胎邊405和帶420之間的距離為1，并且每個(gè)距離r在每個(gè)所指示的點(diǎn)P1-P5之后的括號(hào)中指出。
參見(jiàn)圖7，在一個(gè)安裝點(diǎn)P處的變形根據(jù)輪胎400的旋轉(zhuǎn)而周期性地改變。也就是說(shuō)，在一上面點(diǎn)Pt處的變形與一下面點(diǎn)Pb處的變形不同，上述下面點(diǎn)Pb是一個(gè)地面點(diǎn)。因此，在一分析中，計(jì)算在輪胎400的圓周方向上0-180°的角度θ下每個(gè)安裝點(diǎn)P1-P5處的變形。因?yàn)檩喬?00基本上是對(duì)稱的，所以在圓周方向上180-360°的角度下得到同樣的變形結(jié)果。
由計(jì)算機(jī)分析所得到的輪胎400的變形，作為邊界條件用來(lái)計(jì)算在RFID芯片與RFID標(biāo)志的模塑件之間的接合表面處的應(yīng)力分布，這將在后面說(shuō)明。
圖8是用于確定RFID標(biāo)志200安裝位置的計(jì)算機(jī)分析模型透視圖。參見(jiàn)圖8，RFID標(biāo)志200包括一個(gè)RFID芯片250和一根天線210，并且RFID芯片250被第一模塑件201封裝或用別的方法密封。在圖8中，一個(gè)第二模塑件為清楚起見(jiàn)未示出，但第二模塑件(比如圖3-4中的第二模塑件102)設(shè)置在第一模塑件201的外部。
RFID芯片250以一種立方體形狀形成模型，而天線210以一種棒形狀形成模型。另外，第一模塑件201以一種立方體形狀形成模型，和第二模塑件以一種立方體形狀形成模型。第三模塑件不形成模型，因?yàn)槿缟纤觯谌Ｋ芗旧嫌靡环N與制造輪胎400相似的材料制成。也就是說(shuō)，第三模塑件可以認(rèn)為是輪胎的一部分(亦即與輪胎成為整體)。RFID芯片250在切向方向上安裝在輪胎400的側(cè)壁450上(見(jiàn)圖6)。
用于給RFID芯片、天線、第一模塑件、和第二模塑件形成模型的物理性能，分別是硅、銅、環(huán)氧樹(shù)脂、和硅橡膠的物理性能。表1綜合了在計(jì)算機(jī)分析中所用部件的物理性能。
表1
已知在電子包裝中，在半導(dǎo)體芯片與密封該半導(dǎo)體芯片的模塑件之間的接合面處，由于周期應(yīng)力而可能產(chǎn)生疲勞斷裂。周期應(yīng)力可能由于半導(dǎo)體芯片的熱膨脹或收縮產(chǎn)生，或者象在本發(fā)明中那樣，RFID標(biāo)志中的周期應(yīng)力可能于施加到安裝于輪胎上的RFID標(biāo)志的周期性載荷產(chǎn)生。也就是說(shuō)，疲勞斷裂可能由于周期性載荷而在RFID芯片和模塑件的接合面處產(chǎn)生。
參見(jiàn)圖8，通過(guò)在RIFD芯片250上選擇5排和5列，產(chǎn)生25個(gè)標(biāo)號(hào)為(1，1)-(5，5)的節(jié)點(diǎn)，來(lái)計(jì)算RFID芯片250與第一模塑件201之間接合面處的周期應(yīng)力。如圖8所示，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都限定在一排和一列的交叉處。所產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)形成RFID芯片250和第一模塑件201之間的接合面。
如上所述，由于周期載荷施加到RFID標(biāo)志上，而在RFID芯片和第一模塑件之間的接合面處產(chǎn)生裂紋，并且隨著裂紋增大而使第一模塑件與RFID芯片分開(kāi)。因此，在本計(jì)算機(jī)分析中，所施加的力與RFID芯片和模塑件之間的接合面平行，也就是說(shuō)，使圖9中的xz平面和yz平面中的剪力經(jīng)受分析。
具有上述模型的RFID標(biāo)志在圖10中示出為固定在輪胎400′上。在上述階段中所計(jì)算的輪胎變形在輪胎400′的計(jì)算機(jī)分析中是作為邊界條件。邊界條件隨著輪胎400′在徑向方向上的距離r(圖6)和在圓周方向上的角度θ(圖7)的不同而變化，并且通過(guò)改變?cè)趫A周方向上輪胎400′相對(duì)于一個(gè)安裝點(diǎn)的角度θ(輪胎在徑向方向上的距離r是規(guī)定的)計(jì)算25個(gè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布。
圖11A和11B是示出施加到一個(gè)安裝點(diǎn)P3上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(5，1)上(見(jiàn)圖6)剪應(yīng)力變化的曲線圖。參見(jiàn)圖11A和11B，在xz平面和xz平面中所施加的剪應(yīng)力隨著圓周方向上角度θ的改變而變化。一個(gè)振幅(以后，叫做應(yīng)力振幅)是將正峰和負(fù)峰的絕對(duì)值相加所得到的數(shù)值，所述振幅是在RFID芯片和模塑件之間的接合面處產(chǎn)生疲勞斷裂的很重要的因素，并且應(yīng)力振幅在輪胎400′的圓周方向上保持恒定不變。例如，在節(jié)點(diǎn)(5，1)中，在xz平面中的應(yīng)力振幅為大約2.2Mpa，而在yz平面中的應(yīng)力振幅為大約2.2Mpa。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處加在xz平面中的應(yīng)力振幅‖τxz‖和加在yz平面中的應(yīng)力振幅‖τyz‖可以通過(guò)下面的方程轉(zhuǎn)變成一個(gè)等效應(yīng)力。
τequ=||τxz||2+||τyz||2]]>在每個(gè)安裝點(diǎn)處分別得到施加于每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的25個(gè)等效應(yīng)力，并且在每個(gè)安裝點(diǎn)處所得到的等效應(yīng)力中有一個(gè)最大的等效應(yīng)力。
圖12是示出最大等效應(yīng)力分布圖隨輪胎400徑向方向上的距離r不同而變化的曲線圖。參見(jiàn)圖12，最大等效應(yīng)力隨著從胎邊朝帶徑向方向上的距離r增加到約0.36而增加，當(dāng)從胎邊到帶的徑向方向上距離r大于0.36時(shí)減小，而當(dāng)從胎邊朝向帶的徑向方向上的距離r增加到大于0.52時(shí)再次增加。也就是說(shuō)，隨著徑向方向上的距離r增加，最大等效應(yīng)力有兩個(gè)拐點(diǎn)。此處，第一拐點(diǎn)在從胎邊朝向帶的徑向方向上距離r為0.36處出現(xiàn)，并且在這點(diǎn)處，最大等效應(yīng)力為4.5Mpa。第二拐點(diǎn)在從胎邊朝向帶的徑向方向上距離r為0.52處出現(xiàn)，并且在這點(diǎn)處，最大等效應(yīng)力為3.4Mpa。如果在4.5Mpa的等效應(yīng)力處不發(fā)生疲勞斷裂，則RFID標(biāo)志可以安裝在從胎邊朝向帶的徑向方向上距離0.65內(nèi)的一個(gè)位置處，上述距離是在在通過(guò)第二拐點(diǎn)之后具有與第一拐點(diǎn)相同的最大等效應(yīng)力的距離r，因?yàn)樵谶@個(gè)范圍內(nèi)第一拐點(diǎn)處的最大等效應(yīng)力是最大。
在一半導(dǎo)體芯片和密封該半導(dǎo)體芯片的環(huán)氧樹(shù)脂之間的接合面處疲勞斷裂與應(yīng)力比τ/τadh之間的關(guān)系已知Alex Gladkov和AvramBar-Cohen所著論文中公開(kāi)，該論文在IEEE有關(guān)部件和包裝技術(shù)的會(huì)刊，vol.22，No.2中發(fā)表，該論文包括在本文中作為參考文獻(xiàn)。此處，τadh代表環(huán)氧樹(shù)脂的最大粘合強(qiáng)度，并且最大粘合強(qiáng)度代表一個(gè)臨界應(yīng)力，在所述臨界應(yīng)力下，即使將剪應(yīng)力小于臨界應(yīng)力的無(wú)限循環(huán)加到接合面上，環(huán)氧樹(shù)脂也不與半導(dǎo)體芯片剝離。另外，τ表示一種等效剪應(yīng)力，所述等效剪應(yīng)力是加到許多表面和不同方向上的應(yīng)力，并對(duì)應(yīng)于圖12中所示的最大等效應(yīng)力。
另外，在上述論文中提出了下面疲勞壽命方程。
Nf=Aexp(17ττadh)×f0.3]]>式中，Nf是在一個(gè)接合面處產(chǎn)生疲勞斷裂的載荷周期(以后，叫做疲勞斷裂載荷周期)數(shù)，而f是一種載荷的頻率。另外，A是一個(gè)隨粘合面形狀而變的常數(shù)，并具有一個(gè)正值。
在本發(fā)明中，輪胎旋轉(zhuǎn)1.82×107次，同時(shí)假定輪胎的平均直徑為70cm和輪胎的使用壽命距離是40000km。因此，把1.82×107次周期載荷加到安裝在輪胎上的RFID標(biāo)志上。如果疲勞斷裂載荷周期大于1.82×107，則可以假定，在輪胎的使用壽命范圍內(nèi)不發(fā)生疲勞斷裂。若假定汽車的平均行駛速度為60km/h，則載荷的頻率f為7.58Hz。
在環(huán)氧樹(shù)脂情況下，最大粘合強(qiáng)度τadh是在16-25Mpa范圍內(nèi)，并且當(dāng)接合面是平的時(shí)，常數(shù)A具有一個(gè)值是在約4.6×107～7.2×108范圍內(nèi)。最大粘合強(qiáng)度τadh隨著環(huán)氧樹(shù)脂的抗疲勞性、雜質(zhì)的混合程度、及涂布環(huán)氧樹(shù)脂的表面的粗糙度和濕度不同而變化。常數(shù)A也隨著接合面平面度不同而變化。
在本發(fā)明中，當(dāng)假定由環(huán)氧樹(shù)脂制成的第一模塑件與RFID芯片之間的接合面具有一平均水平的接合條件時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂的最大粘合強(qiáng)度τadh和常數(shù)A的值分別是20Mpa和108。
圖13是示出當(dāng)所形成的第一模塑件與RFID芯片之間的接合面具有平均接合條件水平(分布圖平均值)時(shí)，疲勞斷裂載荷周期隨等效剪應(yīng)力變化的曲線圖。參見(jiàn)圖13，必須施加小于2.7Mpa的等效剪應(yīng)力，以使疲勞斷裂載荷周期可以大于1.82×107。這里，再參見(jiàn)圖12，RFID標(biāo)志必需在從胎邊朝向帶的徑向方向上安裝在距離為0.26之內(nèi)，以便可以施加小于2.7Mpa的最大等效應(yīng)力。
最大粘合強(qiáng)度值和常數(shù)A值分別是25Mpa和7.2×108，因?yàn)楫?dāng)接合條件最佳時(shí)，最大粘合強(qiáng)度和常數(shù)A具有在上述范圍內(nèi)的最大值。在圖13中，示出了當(dāng)接合條件最佳時(shí)疲勞斷裂載荷強(qiáng)度隨等效剪應(yīng)力變化而變的情況。必需施加小于6.5Mpa的等效剪應(yīng)力，以使疲勞斷裂載荷周期可以大于1.82×107。再參見(jiàn)圖12，RFID標(biāo)志必需安裝在從胎邊朝向帶的徑向方向上一個(gè)距離0.74內(nèi)，以便可以應(yīng)用小于6.5Mpa的最大等效應(yīng)力。
在本發(fā)明的附圖中，為說(shuō)明方便起見(jiàn)示出了一種兩極天線，但本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用一種單極天線。
按照本發(fā)明的各方面，車輛輪胎用的RFID標(biāo)志具有下列優(yōu)點(diǎn)首先，在車輛輪胎的側(cè)壁中合適布置RFID標(biāo)志的情況下，可以防止對(duì)RFID的可能損傷。即使RFID標(biāo)志安裝在其上施加重載荷的車輛輪胎上，按照本發(fā)明所述的RFID標(biāo)志也可以適當(dāng)?shù)仄鹱饔?，因?yàn)镽FID標(biāo)志包括至少兩層不同的模塑件，并可以防止RFID標(biāo)志損壞和讀出裝置未認(rèn)識(shí)的問(wèn)題。
其次，提供了用于安裝RFID標(biāo)志位置的設(shè)計(jì)規(guī)范。按照本發(fā)明，可以通過(guò)分析輪胎中內(nèi)部應(yīng)力分布提供設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)范圍。
盡管本發(fā)明特別示出并參照其一些示例性實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但該技術(shù)的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離如下面權(quán)利要求書(shū)所述的本發(fā)明的精神和范圍情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種車輛用充氣式輪胎，該充氣式輪胎包括一個(gè)外胎，該外胎包括一個(gè)基本上是平面的帶，所述帶形成一個(gè)外部圓周；一個(gè)胎邊，所述胎邊與車輪的輪圈配合，并形成一個(gè)內(nèi)部圓周，和一個(gè)在所述胎邊與基本上是平面的帶之間延伸的環(huán)形壁；一個(gè)橡膠層，所述橡膠層設(shè)置在外胎上，并包括一個(gè)胎面和一個(gè)側(cè)壁，上述胎面在基本上是平面的帶的外側(cè)構(gòu)成，而上述側(cè)壁在所述環(huán)形壁的外側(cè)構(gòu)成；和一個(gè)RFID標(biāo)志，該RFID標(biāo)志安裝在側(cè)壁中并與胎邊間隔開(kāi)一個(gè)徑向距離，所述徑向距離不大于環(huán)形壁高度的0.74。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣式輪胎，其特征在于，RFID標(biāo)志成形在側(cè)壁中，并與胎邊間隔開(kāi)一個(gè)徑向距離，所述徑向距離在環(huán)形壁高度的約0.36和0.65之間。
3.如權(quán)利要求1所述的充氣式輪胎，其特征在于，RFID標(biāo)志包括一個(gè)RFID芯片，該芯片包括一個(gè)連接器；一根天線，所述天線與連接器接合；一個(gè)第一模塑件，該第一模塑件封裝RFID芯片、連接器和天線的第一部分；和一個(gè)第二模塑件，該第二模塑件封裝第一模塑件和天線的第二部分。
4.如權(quán)利要求3所述的充氣式輪胎，其特征在于，第一模塑件包括一種環(huán)氧樹(shù)脂，所述環(huán)氧樹(shù)脂具有一最大粘合強(qiáng)度是在約15Mpa-25Mpa范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的充氣式輪胎，其特征在于，第二模塑件包括硅橡膠。
6.如權(quán)利要求3所述的充氣式輪胎，其特征在于，還包括一個(gè)第三模塑件，所述第三模塑件封裝第二模塑件和天線的第三部分，以便完全封裝天線。
7.如權(quán)利要求6所述的充氣式輪胎，其特征在于，第三模塑件包括一種基本上與橡膠層類似的橡膠。
8.如權(quán)利要求1所述的充氣式輪胎，其特征在于，還包括一種各向異性的導(dǎo)電粘合劑，所述各向異性的導(dǎo)電粘合劑插在天線和連接器之間，以使RFID芯片和天線相互電連接。
9.一種充氣式車輛用輪胎，包括一個(gè)外胎，所述外胎包括一個(gè)環(huán)形端壁，一個(gè)第一側(cè)壁，一個(gè)第二側(cè)壁，和胎邊，上述第一側(cè)壁從環(huán)形端壁的第一邊緣徑向上向內(nèi)延伸，上述第二側(cè)壁從環(huán)形端壁的第二邊緣徑向上向內(nèi)延伸，而上述胎邊端接第一和第二側(cè)壁的每一個(gè)，其中胎邊接觸一個(gè)車輪的輪圈，以便密封外胎和車輪之間的空氣；一個(gè)帶，該帶設(shè)置在環(huán)形端壁上；一個(gè)橡膠層，所述橡膠層包括側(cè)壁部分和胎邊，上述側(cè)壁部分覆蓋第一和第二側(cè)壁的外表面，而上述胎邊接合到環(huán)形端壁和帶上，胎邊具有用于接觸路面的花紋；和一個(gè)RFID標(biāo)志，所述RFID標(biāo)志設(shè)置在其中一個(gè)側(cè)壁部分上，并與胎邊在徑向上間隔開(kāi)一個(gè)距離，該距離不大于胎邊與帶之間距離的0.74，其中RFID標(biāo)志包括一個(gè)RFID標(biāo)志，該芯片包括一個(gè)連接器；一根天線，該天線與RFID芯片的連接器接合；一個(gè)第一模塑件，所述第一模塑件封裝RFID芯片、連接器和天線的第一部分；和一個(gè)第二模塑件，所述第二模塑件封裝第一模塑件和天線的第二部分。
10.如權(quán)利要求9所述的充氣式車輛輪胎，其特征在于，第一模塑件包括一種環(huán)氧樹(shù)脂，所述環(huán)氧樹(shù)脂具有一最大粘合強(qiáng)度在約15Mpa-25Mpa范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求9所述的充氣式車輛輪胎，其特征在于，第二模塑件包括一種具有低彈性的樹(shù)脂。
12.如權(quán)利要求11所述的充氣式車輛輪胎，其特征在于，樹(shù)脂包括硅橡膠。
13.如權(quán)利要求9所述的充氣式車輛輪胎，其特征在于，還包括一個(gè)第三模塑件，所述第三模塑件封裝第二模塑件和天線的第三部分，以便完全封裝天線。
14.如權(quán)利要求13所述的充氣式車輛輪胎，其特征在于，第三模塑件基本上與橡膠層相似。
15.如權(quán)利要求9所述的充氣式車輛輪胎，其特征在于，還包括一種各向異性導(dǎo)電粘合劑，所述各向異性導(dǎo)電粘合劑插在天線和連接器之間，以便使RFID芯片與天線相互電連接。
16.如權(quán)利要求9所述的充氣式車輛輪胎，其特征在于，RFID標(biāo)志遠(yuǎn)離胎邊一個(gè)距離，所述距離在第一和第二側(cè)壁其中之一的高度的約0.36和0.65之間。
17.一種車輛輪胎，包括一個(gè)外胎，該外胎包括一個(gè)環(huán)形端壁、一個(gè)側(cè)邊部分、和一個(gè)胎邊，上述側(cè)邊部分從環(huán)形端壁的每個(gè)邊緣徑向上向內(nèi)延伸，而上述胎邊終接每個(gè)側(cè)邊部分并與車輪的輪圈接觸，以便密封外胎和輪圈之間的空氣；一個(gè)撓性胎面，所述胎面接合到環(huán)形端壁上，并具有用于與路面接觸的花紋；一個(gè)撓性側(cè)壁，所述撓性側(cè)壁接合到每個(gè)側(cè)邊部分和撓性胎面上；和一個(gè)RFID標(biāo)志，所述RFID標(biāo)志包括一個(gè)芯片、一根天線和一種封裝，其中RFID標(biāo)志設(shè)置在撓性側(cè)壁中，并與胎邊間隔開(kāi)一個(gè)距離，該距離不大于側(cè)邊部分高度的0.74。
18.如權(quán)利要求17所述的車輛輪胎，其特征在于，RFID標(biāo)志遠(yuǎn)離胎邊一個(gè)距離，該距離是在側(cè)邊部分高度的約0.36和0.65之間。
19.如權(quán)利要求17所述的車輛輪胎，其特征在于，所述封裝包括一種環(huán)氧樹(shù)脂封裝，該環(huán)氧樹(shù)脂封裝環(huán)繞芯片和天線的第一部分，環(huán)氧樹(shù)脂封裝具有一粘合強(qiáng)度是在約15-25Mpa范圍內(nèi)；和一種樹(shù)脂封裝，該樹(shù)脂封裝環(huán)繞第一模塑件和天線的第二部分，樹(shù)脂封裝具有低彈性。
20.如權(quán)利要求19所述的車輛輪胎，其特征在于，所述封裝還包括一種用基本上與撓性側(cè)壁相似的材料制成的撓性封裝，該撓性封裝環(huán)繞第二模塑件和天線的第三部分，以便完全將天線封裝。
全文摘要
提供的是一種帶RFID標(biāo)志的車輛輪胎。當(dāng)一種嚴(yán)峻的工作氣氛施加到輪胎上時(shí)，可以防止RFID標(biāo)志損壞或未認(rèn)識(shí)的問(wèn)題。RFID標(biāo)志安裝在輪胎的一邊上，與包括在輪胎內(nèi)部圓周上的胎邊間隔開(kāi)一個(gè)距離，假定從胎邊到帶的距離為1，則上述距離在從胎邊朝向帶的徑向方向上0.74距離之內(nèi)，上述帶固定到輪胎的外面圓周上。
文檔編號(hào)H01Q1/34GK1736742SQ20051009117
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月21日
發(fā)明者張昌洙 申請(qǐng)人:三星Techwin株式會(huì)社