Пневматическая шина, содержащая опору для электронного устройства

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА, СОДЕРЖАЩАЯ ОПОРУ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА Предлагаемое изобретение относится к системе, образованной пневматической шиной (12) и опорой (10) для электронного устройства, присоединенной к этой пневматической шине(12), причем в этой системе пневматическая шина (12) и опора (10) содержат соответственно дополняющие друг друга соединительные части (20, 22), причем соединительная часть (20) опоры(10) является более гибкой, чем соединительная часть (22) пневматической шины (12).(71)(73) Заявитель и патентовладелец: КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН (FR); МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH) 017759 Предлагаемое изобретение относится к технической области пневматических шин для автомобильных транспортных средств. Из уровня техники известна, в частности из патентного документа ЕР-А 1-1544001, изготовленная из резины, приклеенная к внутренней поверхности пневматической шины опора для электронного устройства, такого, например, как датчик давления или датчик температуры. Эту изготовленную из резины опору иногда называют английским термином "patch". Пневматическая шина в процессе ее использования подвергается воздействию ускорений и деформациям, которые делают недолговечным крепление упомянутой опоры на пневматической шине. Таким образом, обычно отмечается частичное, и даже полное, отклеивание этой опоры в конце срока службы пневматической шины. Техническая задача предлагаемого изобретения состоит, в частности, в том, чтобы устранить или замедлить появление этого отклеивания и усовершенствовать таким образом стойкость упомянутой опоры, присоединенной к пневматической шине. Для решения этой технической задачи объектом предлагаемого изобретения является пневматическая шина и опора, присоединенная к этой пневматической шине, причем эта пневматическая шина и эта опора содержат соответственно дополняющие друг друга соединительные части, и соединительная часть упомянутой опоры является более гибкой, чем соединительная часть пневматической шины. Благодаря использованию предлагаемого изобретения поведение пневматической шины в том случае, когда она подвергается деформации, не изменяется заметным образом в результате наличия упомянутой опоры на ее внутренней поверхности, поскольку эта опора имеет возможность деформироваться,по меньшей мере, в той же степени, что и данная пневматическая шина. Таким образом, упомянутая опора не создает зоны концентрации усилий, которая обычно представляет собой источник отклеивания этой опоры или повреждения поверхности пневматической шины. Таким образом, повышается стойкость крепления этой опоры на пневматической шине. Система в соответствии с предлагаемым изобретением дополнительно может содержать одну или несколько из перечисленных ниже характеристик. Модуль удлинения на 10% соединительной части упомянутой опоры не превышает модуля удлинения на 10% соединительной части пневматической шины. Отношение между модулем удлинения на 10% соединительной части упомянутой опоры и модулем удлинения на 10% соединительной части пневматической шины имеет величину, не превышающую 1, в широком диапазоне температур функционирования данной пневматической шины. Диапазон температур функционирования пневматической шины простирается от 0 до 80C. Соединительная часть пневматической шины сформирована при помощи внутреннего слоя резины этой пневматической шины. Соединительная часть упомянутого органа изготовлена из резины, причем эта резина изготовлена на основе натурального или синтетического каучука. Упомянутая опора содержит опорную часть, предназначенную для размещения на ней того или иного устройства, в частности электронного устройства. Предлагаемая система содержит слой соединительного материала, вставленный между упомянутыми соединительными частями, причем этот слой утоплен по отношению к периферийной кромке соединительной части упомянутой опоры или располагается на одном уровне с ней. Этот слой соединительного материала изготовлен, например, на основе натурального каучука. В том случае, когда этот соединительный слой находится в контакте с воздухом, он подвергается окислению, что вызывает повреждение поверхности пневматической шины. Перекрывая этот соединительный слой соединительной частью упомянутой опоры, можно избежать его непосредственного контакта с воздухом. Таким образом, окисление этого соединительного слоя уменьшается, что продлевает срок службы соединения упомянутой опоры с пневматической шиной. Периферийная кромка упомянутой опоры ограничивается линией соединения противоположных поверхностей, сходящихся в направлении линии их соединения под некоторым углом, имеющим величину от 9 до 15 и предпочтительно имеющим величину от 10 до 12. Угол между кромками упомянутой опоры представляет собой параметр, который важно принимать во внимание для того, чтобы крепление этой опоры к пневматической шине было достаточно прочным. Действительно, если этот угол имеет величину менее 9, появляется волнистость кромок, вызывающая в момент установки упомянутой опоры опасность возникновения складок, появляющихся на периферийной кромке этой опоры, которые трудно разгладить надлежащим образом. Если же этот угол имеет величину более 15, периферийная кромка упомянутой опоры оказывается слишком жесткой, так, что она создает слишком большие напряжения на поверхности пневматической шины и вызывает растрескивание или отклеивание в процессе ее качения. Упомянутая опора содержит резиновую массу, ограниченную двумя противоположными и, по существу, параллельными между собой поверхностями, образующими соответственно опорную поверхность и поверхность соединения с пневматической шиной, причем эта резиновая масса содержит проем,выполненный в соединительной поверхности и ограничивающий вырез, выполненный в упомянутой массе, и опорная поверхность проходит, по меньшей мере частично, над поверхностью упомянутого про-1 017759 ема. Находясь в контакте с соединительной поверхностью, упомянутое устройство повышает жесткость упомянутой резиновой массы и, говоря более конкретно, части этой массы, которая располагается над соединительной поверхностью. Однако вследствие наличия упомянутого выреза часть резиновой массы,жесткость которой повышена при помощи размещения на ней упомянутого устройства, не находится в контакте с пневматической шиной. Таким образом, устройство, располагающееся на опорной поверхности, или часть этого устройства, располагающаяся над поверхностью упомянутого проема, не оказывают непосредственного механического влияния на пневматическую шину. Из этого следует, что вырез, выполненный в упомянутой опоре в соответствии с предлагаемым изобретением, улучшает механическое разъединение между упомянутым устройством и пневматической шиной. Предлагаемое изобретение будет лучше понято из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными примеров его реализации, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры,среди которых: фиг. 1 представляет собой вид в изометрии опоры, входящей в состав шины в соответствии с предлагаемым изобретением; фиг. 2 представляет собой вид опоры, показанной на фиг. 1, в разрезе по плоскости П-П, показанной на фиг. 1; фиг. 3 представляет собой вид в разрезе опоры, показанной на фиг. 1, в том случае, когда она присоединена к пневматической шине и когда на ней закреплено упомянутое устройство; фиг. 4-6 представляют собой увеличенные виды в разрезе нескольких способов реализации периферийной кромки упомянутой опоры. Здесь под выражением "модуль упругости" для резины или каучуковой смеси следует понимать секущий модуль растяжения на 10% деформации при температуре окружающей среды или при некоторой специфической температуре, причем его измерение реализуется после первого цикла аккомодации вплоть до достижения 10% деформации притом что здесь 10 имеет величину 0,1; где Е 10 - секущий модуль расширения до 10% деформации;F10 - усилие растяжения до 10% растяжения;S0 - исходное поперечное сечение испытуемого образца;S - поперечное сечение испытуемого образца при деформации растяженияв случае использования материала, изготовленного на основе каучука, причем известно, что где 10 - деформация растяжения на 10%. На приведенных в приложении фигурах представлен пример реализации органа в соответствии с предлагаемым изобретением, адаптированного для легкового автомобиля. Упомянутый орган в целом обозначен позицией 10 и предназначен для его присоединения к пневматической шине 12 и для формирования опоры для некоторого устройства 14. Это устройство 14 может представлять собой устройство любого типа, например электронное устройство (датчик давления, датчик температуры и т.п.), механическое устройство или устройство другого типа. Опора 10 имеет в своем составе резиновую массу 16, которая, как это можно видеть на фиг. 3, содержит опорную часть 18, предназначенную для размещения на ней органа 14, и соединительную часть 20, предназначенную для соединения этого органа с пневматической шиной 12. Упомянутые части 18 и 20 выполнены в виде единой детали и разделение между ними является условным. Резиновая масса 16 изготавливается путем формования. Опора 10 предпочтительно предназначена для присоединения к внутренней поверхности пневматической шины. Как это можно видеть на фиг. 3, опора 10 присоединяется к внутреннему слою 22 резины герметизации пневматической шины 12. Этот внутренний слой 22 резины образует соединительную часть, дополняющую соединительную часть 20 опоры 10. Резиновая масса 16 ограничивается опорной поверхностью 24 органа 14, причем эта поверхность 24 образована верхней поверхностью опорной части 18. Размеры опорной поверхности 24 составляют примерно 1512 мм. Устройство 14, устанавливаемое на упомянутую опорную поверхность, может иметь размеры, превышающие размеры опорной поверхности 24, как это можно видеть на фиг. 3. Резиновая масса 16 ограничивается также поверхностью 26 соединения с поверхностью пневматической шины 12, противоположной по отношению к упомянутой опорной поверхности 24 и являющейся,по существу, параллельной к этой поверхности. Соединительная поверхность 26 образована нижней поверхностью соединительной части 20 опоры 10. Размеры этой соединительной поверхности 26 составляют примерно 4032 мм.-2 017759 Две эти поверхности 24 и 26 являются, по существу, плоскими и отстоят одна от другой на расстояние, равное примерно 4 мм. Опора 10 содержит проем 28, выполненный в соединительной поверхности 26 и ограничивающий вырез 30, выполненный в резиновой массе 16. Проем 28 представлен пунктирной линией на фиг. 2. Глубина этого выреза 30 имеет величину порядка 1,5 мм. Следует отметить, что вследствие наличия выреза 30, выполненного в резиновой массе 16, существует по меньшей мере одна воображаемая плоскость сечения резиновой массы 16, по существу, параллельная противоположным друг другу поверхностям 24 и 26, в которой поперечное сечение этой резиновой массы 16 имеет в целом кольцевую форму. Упомянутая резиновая масса 16 сформирована таким образом, чтобы опорная поверхность 24 проходила, по меньшей мере, частично над поверхностью проема 28. Говоря другими словами, ортогональная проекция поверхности 24 на соединительную поверхность 26 ограничивает поверхность проема 28. В примере реализации, представленном на фиг. 2, ортогональная проекция опорной поверхности 24 на соединительную поверхность 26, символически обозначенная пунктирными линиями 36 проекции, по существу, совпадает с проемом 28. Благодаря наличию выреза 30 часть резиновой массы 16, которая располагается над соединительной поверхностью 24 и которая, вследствие этого, оказывается жесткой в результате наличия устройства 14, не находится в контакте с внутренним резиновым слоем 22 пневматической шины 12. Опорная часть 18 связана с соединительной частью 20 при помощи мостиков 38 материала, связанных с периферийной зоной опорной части 18. Эти мостики 38 материала имеют относительно небольшую толщину, составляющую, например, 4 мм, таким образом, чтобы они были гибкими и чтобы они обеспечивали возможность относительного перемещения двух частей 18 и 20, в частности, в случае деформирования пневматической шины 12 или вибраций устройства 14. Это позволяет в еще большей степени усовершенствовать механическое разъединение между пневматической шиной 12 и устройством 14. Упомянутая резиновая масса дополнительно и опционным образом содержит канал 32, выполненный в опорной части 18 этой резиновой массы 16 и открывающийся с одной своей стороны на опорной поверхности 24, а с другой своей стороны в донной части выреза 30. Этот канал позволяет позиционировать надлежащим образом устройство 14 на опорной поверхности 24. Он также облегчает приклеивание опоры 10 к пневматической шине, устраняя закупоривание воздуха в вырезе 30. И, наконец, этот канал позволяет обеспечить сообщение для текучей среды между вырезом 30 и воздухом, находящимся внутри пневматической шины, взаимодействуя с подобным каналом, выполненным в упомянутом устройстве. Таким образом, изменения давления или температуры внутри пневматической шины не вызывают разности давлений между внутренним пространством пневматической шины и внутренним пространством упомянутого выреза, являющейся источником деформирования упомянутого органа. Резина, используемая для изготовления соединительной части 20 массы 16, представляет собой резину, для которой модуль удлинения на 10% не превышает соответствующий модуль удлинения для пневматической шины 12. Другими словами, соединительная часть 20 является более гибкой, чем внутренняя резина 22. В качестве примера при модуле удлинения на 10% внутреннего слоя 22 резины пневматической шины, составляющем 2,2 МПа при температуре 65 С, для изготовления опоры 10 будет выбрана резина, для которой модуль удлинения имеет величину, не превышающую 2,2 МПа при температуре 65 С. Для обеспечения удовлетворительного срока службы соединения необходимо, чтобы модуль резины, из которой изготовлена упомянутая опора, соответствовал этой граничной величине во всем диапазоне температур пневматической шины в процессе качения, например в диапазоне от 0 до 80C. При этом используемая резина может быть натуральной или синтетической. Соединительная часть 20 опоры 10 содержит периферийную кромку 40, ограниченную линией 41 соединения между соединительной поверхностью 26 и верхней поверхностью 42 соединительной части 20. По производственным соображениям, в частности, для облегчения проветривания в процессе формования линия 41 соединения может иметь некоторую ненулевую толщину, составляющую примерно от 0,1 до 0,2 мм. В этом случае говорят уже о поверхности 41 соединения. Две поверхности 26 и 42 сходятся в направлении линии 41 соединения и образуют между собой, в непосредственной близости от этой линии 41, некоторый угол , величина которого заключена в диапазоне от 9до 15 и предпочтительно заключена в диапазоне от 10 до 12. Как это можно видеть на фиг. 3, закрепление опоры 10 на пневматической шине 12 реализуется посредством соединительного материала 44, введенного между соединительной поверхностью 26 опоры 10 и внутренней резиной 22. Этот соединительный слой 44 проходит вдоль всей соединительной поверхности 26, но не выступает за ее пределы. Иначе говоря, соединительный слой 44 располагается на одном уровне с периферийной кромкой 41. Предпочтительно уголмежду двумя поверхностями 26 и 42 имеет величину от 10 до 12 в зоне периферийной кромки 40, проходящей на расстоянии d, составляющем примерно 7 мм, от линии 41 соединения.-3 017759 На фиг. 4-6 представлены увеличенные виды в разрезе трех способов реализации периферийной кромки 40. На фиг. 4 две поверхности 26 и 42 соединяются вплоть до формирования линии 41 соединения, т.е. поверхности 41 соединения, имеющей нулевую толщину. На фиг. 5 периферийная кромка 40 ограничена поверхностью 41 соединения, перпендикулярной по отношению к поверхности 26 и имеющей толщину а, составляющую примерно от 0,1 до 0,2 мм. На фиг. 6 периферийная кромка 40 содержит бордюр 47, имеющий прямоугольное поперечное сечение, который проходит на некотором расстоянии l, имеющем величину от 0 (как это показано на фиг. 5) до примерно 1,5 мм. Наличие этого бордюра 47 и поверхности 41 соединения облегчает проветривание форм для изготовления упомянутых органов. Можно также использовать отдушины, например, в других местах и сохранить геометрические характеристики, которые проиллюстрированы на фиг. 4. На фиг. 4-6 также можно видеть слой 44 соединительной резины, располагающийся против соединительной поверхности 26 и имеющий толщину b, составляющую примерно 0,3 мм. Этот слой соединительной резины завершается на периферийной кромке, не выходя за пределы упомянутого бордюра, или поверхности, или линии соединения. И, наконец, предлагаемое изобретение не огранивается описанными выше примерами его реализации, поскольку можно, например, предусмотреть любые другие геометрические характеристики для опорной части, удерживающей упомянутое устройство, отсутствие выреза в резиновой массе 16 или же наличие множества вырезов в этой массе 16. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Пневматическая шина (12), содержащая опору (10) для электронного устройства, прикрепленную к ней, причем пневматическая шина (12) и опора (10) имеют соответственно соединенные друг с другом соединительные части (20, 22), причем модуль удлинения на 10% соединительной части (20) опоры (10) не превышает модуль удлинения на 10% соединительной части (22) пневматической шины (12). 2. Шина по п.1, в которой соотношение между модулем удлинения на 10% соединительной части(20) опоры (10) и модулем удлинения на 10% соединительной части (22) пневматической шины (12) имеет величину, не превышающую 1, в широком диапазоне температур функционирования пневматической шины. 3. Шина по п.2, в которой диапазон температур функционирования пневматической шины находится в диапазоне от 0 до 80C. 4. Шина по любому из предшествующих пунктов, в которой соединительная часть (22) пневматической шины (12) сформирована внутренним слоем (22) резины пневматической шины. 5. Шина по любому из предшествующих пунктов, в которой соединительная часть (20) опоры (10) сформирована из резины, в частности натуральной или синтетической. 6. Шина по любому из предшествующих пунктов, в которой опора (10) содержит опорную часть(18) для устройства (14), в частности электронного устройства. 7. Шина по любому из предшествующих пунктов, содержащая слой (44) соединительного материала, вставленный между соединительными частями (20, 22), причем этот слой (44) утоплен или располагается на одном уровне по отношению к периферийной кромке (40) соединительной части (20) опоры (10). 8. Шина по предшествующему пункту, в которой слой (44) соединительного материала содержит натуральный каучук. 9. Шина по любому из предшествующих пунктов, в которой периферийная кромка (40) опоры (10) ограничена линией (41) сопряжения противоположных поверхностей (26, 42), сходящихся в направлении линии (41) их сопряжения под углом , имеющим величину от 9 до 15 и предпочтительно имеющим величину от 10 до 12. 10. Шина по любому из предшествующих пунктов, в которой опора (10) содержит резиновую массу(16), ограниченную двумя противоположными и, по существу, параллельными между собой поверхностями (24, 26), образующими соответственно опорную поверхность (24) и соединительную поверхность(26) соединения с пневматической шиной (12), причем эта резиновая масса (16) содержит проем (28),выполненный в соединительной поверхности (26) и ограничивающий вырез (30), выполненный в упомянутой массе (16), причем опорная поверхность (24) проходит, по меньшей мере частично, напротив поверхности упомянутого проема (28).