Орган, образующий кронштейн для устройства, и пневматическая шина, содержащая такой орган

ОРГАН, ОБРАЗУЮЩИЙ КРОНШТЕЙН ДЛЯ УСТРОЙСТВА, И ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКОЙ ОРГАН Объектом изобретения является орган (10), образующий кронштейн для устройства (14),содержащий резиновую массу (16), ограниченную двумя, по существу, параллельными противоположными поверхностями, образующими соответственно опорную поверхность (24) и поверхность (26) соединения с пневматической шиной (12), при этом масса (16) содержит проем (28), выполненный в соединительной поверхности (26), ограничивающей полость (30),выполненную в массе (16), при этом проем не выходит наружу соединительной поверхности.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН (FR); МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH) 017758 Настоящее изобретение относится к области пневматических шин для автотранспортного средства. В частности, изобретение относится к креплению устройства, в частности электронного устройства,такого как датчик давления, на пневматической шине. Электронное устройство является жестким, поэтому не рекомендуется крепить его непосредственно на пневматической шине, так как это может повлиять на механическое поведение пневматической шины во время движения, в частности при ее деформации. Из предшествующего уровня техники, в частности из документа ЕР-А-1544002, известно использование органа из резины, закрепленного при помощи клея на поверхности пневматической шины и образующего кронштейн для электронного устройства. Орган из резины иногда называют английским термином "patch". Этот орган реализует механический переход между жестким устройством и мягкой пневматической шиной таким образом, чтобы устройство не влияло на поведение пневматической шины. Иногда говорят о механическим разъединении между электронным устройством и пневматической шиной. В частности, настоящее изобретение предлагает орган, который обеспечивает лучшее механическое разъединение и, следовательно, более высокую усталостную прочность соединения органа с поверхностью пневматической шины. В этой связи объектом настоящего изобретения является орган, образующий кронштейн для устройства, содержащий резиновую массу, ограниченную двумя, по существу, параллельными противоположными поверхностями, образующими соответственно опорную поверхность и поверхность соединения с пневматической шиной, при этом масса содержит проем, выполненный в соединительной поверхности, ограничивающий полость, выполненную в массе, при этом проем не выходит наружу соединительной поверхности. Предпочтительно опорная поверхность расположена, по меньшей мере, частично напротив поверхности проема. Будучи в контакте с опорной поверхностью, устройство повышает жесткость резиновой массы и, в частности, части массы, которая расположена напротив опорной поверхности. Вместе с тем, за счет наличия полости часть массы, жесткость которой повышена устройством, не вступает в контакт с пневматической шиной. Таким образом, часть устройства, находящаяся напротив поверхности проема, не оказывает прямого механического влияния на пневматическую шину. В результате этого полость органа улучшает механическое разъединение между устройством и пневматической шиной. Тот факт, что проем не выходит наружу соединительной поверхности, лишь незначительно ограничивает поверхность контакта между массой и пневматической шиной и позволяет, таким образом, органу сохранить отличную усталостную прочность. Преимуществом наличия полости является также ограничение массы органа, что в случае органа и устройства, предназначенных для легкового автомобиля, позволяет всему узлу иметь массу менее 10 г. Таким образом, узел можно разместить на поверхности пневматической шины, не беспокоясь об азимуте, поскольку это практически не имеет последствий для однородности системы пневматической шины и колеса. Кроме того, орган в соответствии с настоящим изобретением может иметь один или несколько следующих отличительных признаков. Ортогональная проекция опорной поверхности на соединительную поверхность, по существу, совпадает с проемом, выполненным в соединительной поверхности. Таким образом, получают отличное разъединение между устройством и пневматической шиной, так как устройство не оказывает никакого прямого механического влияния на пневматическую шину. Соотношение между глубиной полости и расстоянием между опорной поверхностью и соединительной поверхностью составляет от 1/4 до 1/2, предпочтительно, по существу, равно 3/8. При слишком малом соотношении возникает возможность трения между поверхностью полости и поверхностью пневматической шины; при слишком большом соотношении орган становится слишком мягким и может входить в резонанс при движении, что существенно ограничивает его усталостную прочность. Соотношение между поверхностью проема и поверхностью резиновой массы, входящей в контакт с соединительной поверхностью, составляет от 0,15 до 0,30. Если это соотношение меньше 0,15, механическое разъединение, связанное с полостью, становится недостаточным, а если это соотношение является слишком большим, поверхность соединения с пневматической шиной становится недостаточной для сохранения хорошей усталостной прочности на высокой скорости движения. Орган содержит канал, выполненный в массе и одновременно выходящий на опорную поверхность и на дно полости. Этот канал позволяет правильно позиционировать устройство на опорной поверхности. Он облегчает также крепление клеем органа на пневматической шине, препятствуя захвату воздуха в полости. Наконец, он обеспечивает сообщение между полостью и внутренним воздухом пневматической шины за счет взаимодействия с аналогичным каналом, выполненным в устройстве. Таким образом, колебания давления или температуры пневматической шины не приводят к перепадам давления между внутренним пространством пневматической шины и внутренним пространством полости, приводящим к деформациям органа. Периферический край соединительной поверхности ограничен поверхностью сопряжения противо-1 017758 положных поверхностей, сходящихся к поверхности сопряжения под углом, составляющим от 9 до 15,предпочтительно от 10 до 12. Угол бортиков органа является важным параметром, который следует учитывать для обеспечения надежного крепления органа на пневматической шине. Действительно, если этот угол меньше 9, на бортике органа могут появиться складки, поскольку трудно обеспечить правильную плоскостность его периферического края. Если этот угол превышает 15, периферический край становится слишком жестким и будет создавать слишком сильные напряжения на поверхности пневматической шины, что может привести к растрескиванию или расслаиванию при движении. Поверхность сопряжения периферического края, по существу, является линией сопряжения. Поверхность сопряжения периферического края является нормалью к соединительной поверхности и имеет высоту, составляющую от 0,1 до 0,2 мм. Периферический край дополнительно содержит бортик, по существу, прямоугольного сечения одинаковой толщины с поверхностью сопряжения и выступает наружу на 0-1,5 мм. Орган дополнительно содержит соединительный слой резины, расположенный на соединительной поверхности, не выступая за пределы периферического края органа. Объектом настоящего изобретения является также пневматическая шина, содержащая описанный выше орган. Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 - вид в перспективе органа в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 - вид в разрезе органа, показанного на фиг. 1, по плоскости II-II фиг. 1; фиг. 3 - вид в разрезе органа, показанного на фиг. 1, когда его соединяют с пневматической шиной и на него устанавливают устройство; фиг. 4-6 - увеличенный вид в разрезе нескольких вариантов выполнения периферического края органа. Под "модулем упругости" резины или резиновой смеси следует понимать секущий модуль растяжения при 10% деформации и при окружающей или определенной температуре, при этом измерение производят после первого цикла доведения до 10% деформации где 10 равно 0,1; при этом E10 - секущий модуль растяжения при 10% деформации;F10 - сила растяжения при 10% растяжения;S0 - первоначальное сечение опытного образца;S - сечение опытного образца при деформации растяжения , при этом в случае резинового материала известно, что и 10 - деформация растяжения при 10%. На чертежах представлен пример органа в соответствии с настоящим изобретением, предназначенного для легкового автомобиля. Орган обозначен общей позицией 10 и предназначен для соединения с пневматической шиной 12 и образования кронштейна для устройства 14. Это устройство 14 может быть самого разного типа, например электронным устройством (датчик давления, температурный датчик и т.д.), механическим или другим устройством. Орган 10 содержит резиновую массу 16, которая, как показано на фиг. 3, содержит опорную часть 18 для установки органа 14 и соединительную часть 20 для соединения с пневматической шиной 12. Части 18 и 20 выполнены в виде единой детали, и их разделение является лишь воображаемым. Резиновую массу 16 выполняют путем формования. Орган 10 предназначен для установки на поверхности, предпочтительно на внутренней поверхности пневматической шины. На фиг. 3 орган 10 установлен на внутренней уплотнительной резине 22 пневматической шины 12. Внутренняя резина 22 образует соединительную часть, комплементарную с соединительной частью 20 органа 10. Резиновая масса 16 ограничена поверхностью 24 опоры органа 14, при этом поверхность 24 образована верхней поверхностью опорной части 18. Размеры опорной поверхности 24 составляют примерно 1512 мм. Устройство 14, устанавливаемое на опорную поверхность, может иметь размеры, превышающие размеры опорной поверхности 24, как показано на фиг. 3. Резиновая масса 16 ограничена также поверхностью 26 соединения с пневматической шиной 12,противоположной опорной поверхности 24 и, по существу, параллельной этой поверхности. Соединительная поверхность 26 образована нижней поверхностью соединительной части 20 органа 10. Размеры соединительной поверхности 26 составляют примерно 4032 мм. Обе поверхности 24 и 26 являются, по существу, плоскими и отстоят друг от друга примерно на 4 мм.-2 017758 Орган 10 содержит проем 28, выполненный в соединительной поверхности 26 и ограничивающий полость 30, выполненную в массе 16. Проем 28 показан на фиг. 2 пунктирной линией. Глубина полости 30 составляет примерно 1,5 мм. Следует отметить, что за счет наличия полости 30 в массе 16 существует по меньшей мере одна воображаемая плоскость сечения массы 16, по существу, параллельная противоположным поверхностям 24 и 26, в которой сечение массы 16 имеет общую кольцевую форму. Массу 16 выполняют таким образом, чтобы опорная поверхность 24 находилась, по меньшей мере,частично напротив поверхности проема 28. Иначе говоря, ортогональная проекция поверхности 24 на соединительную поверхность 26 ограничивает поверхность проема 28. В примере, показанном на фиг. 2, ортогональная проекция опорной поверхности 24 на соединительную поверхность 26, показанная линиями проекции 36, по существу, совпадает с проемом 28. Благодаря полости 30, часть массы 16, которая находится напротив соединительной поверхности 24 и поэтому повышает свою жесткость за счет присутствия устройства 14, не входит в контакт с внутренней резиной 22 пневматической шины 12. Опорная часть 18 соединена с соединительной частью 20 перемычками 38 материала, соединенными с периферией опорной части 18. Эти перемычки 38 материала имеют небольшую толщину, например,равную 4 мм, поэтому они являются мягкими и обеспечивают относительное движение двух частей 18 и 20, в частности, в случае деформаций пневматической шины 12 или вибраций устройства 14. Это позволяет улучшить механическое разъединение между пневматической шиной 12 и устройством 14. Факультативно, резиновая масса дополнительно содержит канал 32, выполненный в опорной части 18 массы 16 и выходящий с одной стороны на опорную поверхность 24 и с другой стороны на дно полости 30. Этот канал позволяет правильно позиционировать устройство 14 на опорной поверхности 24. Он облегчает также клеевое крепление органа 10 на пневматической шине, препятствуя захвату воздуха в полость 30. Наконец, он обеспечивает сообщение между полостью 30 и внутренним воздухом пневматической шины, взаимодействуя с аналогичным каналом, выполненным в устройстве. Таким образом, колебания давления или температуры пневматической шины не приводят к перепадам давления между внутренним пространством пневматической шины и внутренним пространством полости, которые могут привести к деформациям органа. Резина, используемая для изготовления соединительной части 20 массы 16, является резиной с модулем удлинения при 10%, не превышающим модуль удлинения пневматической шины 12. Иначе говоря, соединительная часть 20 мягче, чем внутренняя резина 22. Например, при модуле удлинения 10% внутренней резины 22 пневматической шины, равном 2,2 МПа при 65 С, для изготовления органа 10 следует выбирать резину с модулем удлинения, не превышающим 2,2 МПа при 65 С. Для обеспечения хорошей усталостной прочности соединения необходимо, чтобы модуль резины органа соответствовал этому предельному значению во всем температурном диапазоне пневматической шины при движении,например, составляющем от 0 до 80 С. Используемая резина может быть натуральной или синтетической. Соединительная часть 20 органа 10 содержит периферический край 40, ограниченный линией 41 сопряжения между соединительной поверхностью 26 и верхней поверхностью 42 соединительной части 20. Из производственных соображений и, в частности, чтобы облегчить вентилирование во время формования, линия сопряжения может иметь не нулевую толщину, а небольшую толщину порядка от 0,1 до 0,2 мм. В этом случае говорят о поверхности 41 сопряжения. Обе поверхности 26 и 42 сходятся к линии 41 сопряжения и вблизи линии 41 образуют между собой угол , составляющий от 9 до 15, предпочтительно от 10 до 12. Как показано на фиг. 3, соединение органа 10 с пневматической шиной 12 осуществляют при помощи соединительного материала 44, вставленного между соединительной поверхностью 26 органа 10 и внутренней резиной 22. Этот соединительный слой 44 расположен вдоль всей соединительной поверхности 26, но не выходит за ее пределы. Иначе говоря, соединительный слой 44 доходит до периферического края 41. Предпочтительно уголмежду двумя поверхностями 26 и 42 составляет от 10 до 12 в зоне периферического края 40, простирающейся на расстояние d около 7 мм от линии 41 сопряжения. На фиг. 4-6 в увеличенном виде и в разрезе показаны три варианта выполнения периферического края 40. На фиг. 4 обе поверхности 26 и 42 сопрягаются, образуя линию 41 сопряжения, то есть поверхность 41 сопряжения нулевой толщины. На фиг. 5 периферический край 40 ограничен поверхностью 41 сопряжения, перпендикулярной к поверхности 26 и имеющей толщину а порядка 0,1-0,2 мм. На фиг. 6 периферический край 40 содержит бортик 47 прямоугольного сечения, выполненный на расстоянии I от 0 (как на фиг. 5) и примерно до 1,5 мм. Наличие этого бортика 47 на поверхности 41 сопряжения облегчает вентилирование пресс-форм для изготовления органов. Можно также использовать вентиляционные элементы, например, в других-3 017758 местах с сохранением геометрии, показанной на фиг. 4. На фиг. 4-6 показан также соединительный слой 44 резины, расположенный между соединительной поверхностью 26, толщиной b порядка 0,3 мм. Этот соединительный резиновый слой заканчивается на периферическом крае, не выходя за пределы шва или поверхности либо линии сопряжения. Наконец, настоящее изобретение не ограничивается представленным выше примером выполнения,поскольку можно, например, предусмотреть любую геометрическую форму для опорных частей устройства и множество полостей в массе 16. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Орган (10) крепления электронного устройства к поверхности шины, отличающийся тем, что содержит резиновую массу (16), ограниченную двумя, по существу, параллельными противоположными поверхностями, образующими соответственно опорную поверхность (24) и соединительную поверхность(26) с пневматической шиной (12), при этом масса (16) содержит проем (28), выполненный со стороны соединительной поверхности (26) и ограничивающий полость (30) в массе (16), при этом проем не выходит наружу за пределы соединительной поверхности. 2. Орган (10) по предыдущему пункту, в котором опорная поверхность (24) расположена, по меньшей мере, частично напротив поверхности проема (28). 3. Орган (10) по любому из предыдущих пунктов, в котором ортогональная проекция опорной поверхности (24) на соединительную поверхность (26), по существу, совпадает с проемом (28), выполненным в соединительной поверхности (26). 4. Орган (10) по любому из предыдущих пунктов, в котором соотношение между глубиной полости(30) и расстоянием между опорной поверхностью (24) и соединительной поверхностью (26) составляет от 1/4 до 1/2, предпочтительно, по существу, равно 3/8. 5. Орган (10) по любому из предыдущих пунктов, в котором соотношение между поверхностью проема (28) и поверхностью резиновой массы, входящей в контакт с соединительной поверхностью, составляет от 0,15 до 0,30. 6. Орган (10) по любому из предыдущих пунктов, содержащий канал (32), выполненный в массе(16) и одновременно выходящий на опорную поверхность (24) и на дно полости (30). 7. Орган (10) по любому из предыдущих пунктов, в котором периферический край (40) органа (10) ограничен поверхностью (41) их сопряжения противоположных поверхностей (26, 42), сходящихся к поверхности (41) их сопряжения под углом , составляющим от 9 до 15, предпочтительно от 10 до 12. 8. Орган (10) по п.7, в котором поверхность (41) сопряжения периферического края (40), по существу, является линией сопряжения. 9. Орган (10) по п.7, в котором поверхность (41) сопряжения периферического края (40) является нормалью к соединительной поверхности (26) и имеет высоту, составляющую от 0,1 до 0,2 мм. 10. Орган (10) по п.9, в котором периферический край дополнительно содержит бортик, по существу, прямоугольного сечения одинаковой толщины с поверхностью сопряжения и простирающийся в направлении наружу на расстояние 0-1,5 мм. 11. Орган (10) по любому из предыдущих пунктов, в котором орган дополнительно содержит соединительный слой резины, расположенный на соединительной поверхности, не выступая за пределы периферического края органа. 12. Пневматическая шина (12), отличающаяся тем, что содержит орган (10) по любому из предыдущих пунктов.