УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШИН ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ШИНА С ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ КОНТРОЛЯ И СПОСОБ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА В ШИНЕ Российский патент 2018 года по МПК B60C23/04 

Настоящее изобретение относится к устройству для контроля шин для колес транспортных средств.

Кроме того, изобретение относится к шине для колес транспортных средств, снабженной указанным устройством контроля.

Изобретение также относится к способу установки электронного блоке в шине для колес транспортных средств.

Для некоторых типов шин, прежде всего для шин, для которых требуются эксплуатационные характеристики высокого уровня, в течение долгого времени исследовались устройства контроля, которые, будучи установленными внутри шин, будут иметь функцию определения характеристических параметров шины для обеспечения возможности контроля функционирования и состояния самой шины по существу в реальном времени.

Подобные устройства контроля будут периодически устанавливать связь с приборами, имеющимися на транспортном средстве, так что вся соответствующая информация будет передаваться водителю и/или системам управления транспортного средства, например, для включения или для регулирования наилучшим образом систем сигнализации и/или систем управления транспортного средства, торможения и т.д.

Устройства контроля для шин, как правило, содержат электронный блок и соединительный элемент.

Электронный блок содержит, по меньшей мере, один датчик, например, датчик температуры, датчик давления, датчик, выполненный с возможностью определения/распознавания деформаций, которым подвергается шина во время качения, например, такой как акселерометр, тензометр и т.д., и систему передачи, предназначенную для передачи данных, зафиксированных указанным, по меньшей мере, одним датчиком.

Соединительный элемент имеет функцию сохранения электронного блока удерживаемым относительно шины. В частности, для распознавания и определения деформаций, которым подвергается шина, и для оценки - исходя из деформаций - некоторых параметров (например, длины отпечатка шины, нагрузки, действующей на шину, угловой скорости, трения между шиной и поверхностью качения, износа шины и т.д.) может быть целесообразным наличие одного или более устройств контроля, соответствующих коронной части шины, а именно устройства контроля, размещенного в соответствии с протекторным браслетом самой шины. В частности, может быть целесообразным размещение одного или более устройств контроля на внутренней поверхности шины, например, на части внутренней поверхности, противоположной по отношению к протекторному браслету.

Основная проблема соединительных элементов связана с тем, что шина, прежде всего в начале и в конце зоны отпечатка шины, подвергается воздействию механических напряжений, которые вызывают соответствующие деформации. С другой стороны, корпус, в котором размещен электронный блок, как правило, изготовлен из по существу жесткого материала для защиты его «содержимого» и для обеспечения возможности правильного функционирования самогó электронного блока.

То обстоятельство, что электронный блок (жесткий) должен удерживаться относительно внутренней поверхности шины (которая подвергается деформации), представляет собой очень критический аспект для соединительного элемента: последний, несмотря на то, что он зафиксирован относительно внутренней поверхности шины и, таким образом, подвергается воздействию таких же напряжений, какие действуют на шину, должен поддерживать надежную и долговечную ограничительную связь с по существу не деформируемым объектом, а именно с корпусом электронного блока.

В том случае, когда соединительный элемент не имеет надлежащей конструкции, обмен напряжениями между корпусом электронного блока и соединительным элементом может привести к разрывам и/или поломкам самогó соединительного элемента, вплоть до отделения электронного блока от шины. Подобные разрывы также могут иметь сначала микроскопические размеры и затем постепенно расширяться вплоть до нарушения конструктивной целостности соединительного элемента. При этом электронный блок после поломки соединительного элемента сможет свободно перемещаться внутри шины во время качения самой шины, что создает проблемы для правильных определения и передачи данных и риск поломок и/или отказов самогó электронного блока.

Подобная проблема стояла и решалась посредством устройств контроля, описанных в патентных публикациях WO 2010/043264, WO 2006/103706, WO 2007/000781, WO 2007/121768, WO 2013/098711 и WO 2013/098712.

Форма соединительных элементов, используемых в подобных устройствах контроля, создает возможность обеспечения устранения механической связи между электронным блоком и деформациями, которым подвергается внутренняя поверхность шины, в результате чего обеспечивается надежная и долговечная ограничительная связь.

Более подробно, подобные соединительные элементы имеют две отдельные базовые поверхности, предназначенные для присоединения к внутренней поверхности шины, так что механические напряжения, воздействию которых подвергается шина, поглощаются соединительным элементом также за счет того, что две базовые поверхности могут деформироваться/перемещаться по существу независимо друг от друга вследствие деформаций внутренней поверхности шины. Таким образом, только небольшая часть подобных деформаций/напряжений передаются электронному блоку, в результате чего значительно уменьшается риск того, что жесткость корпуса может вызвать повреждение соединительного элемента.

Тем не менее, соединительные элементы данного типа не могут эффективно использоваться для определенных категорий датчиков, которые действительно имеют функцию обнаружения напряжений и деформаций, которым подвергается шина, в частности, в соответствии с площадью отпечатка шины.

Подобные датчики действительно могут быть адаптированы для определения данных, полезных для идентификации определенных условий эксплуатации/ситуаций, например, таких как трение между шиной и поверхностью дороги, силы, обмен которыми происходит в зоне отпечатка шины, процесс изменения формы зоны отпечатка шины, износ шины, состояние аквапланирования и т.д., которые определяются на основе анализа механических напряжений в направлении по касательной, продольном и/или радиальном направлениях, воздействию которых подвергается шина.

В качестве примера можно рассмотреть технологии/методы обработки (данных), описанные в патентных публикациях WO 2005/005950, WO 2005/043106, WO 2005/042281, WO 2005/042322, WO 2006/034731, WO 2007/102175, WO 2008/065465, WO 2010/046872, WO 2010/046871, WO 2010/073272, WO 2012/042369, WO 2012/085649 и WO 2012/085655.

Таким образом, для правильного использования также датчиков данного типа необходимо обеспечить соединительный элемент, который сохраняет электронный блок прочно удерживаемым относительно шины и в то же время уменьшает в максимально возможной степени фильтрацию и/или затухание деформаций для того, чтобы датчик, включенный в электронный блок, мог определять наиболее надежным и точным образом механические напряжения, воздействию которых подвергается шина.

Для поиска соответствующего технического решения был выполнен глубокий анализ в отношении соединительных элементов, содержащих первую часть, предназначенную для прикрепления ее к шине, и полость, предназначенную для удерживания электронного блока, при этом первая часть служит в качестве «радиальной выступающей части» внутренней поверхности шины и обеспечивает возможность выполнения электронного блока по существу как одного целого с самóй внутренней поверхностью для определения напряжений шины и соответствующих деформаций надлежащим образом.

В патентной заявке ЕР 936089 описан пример соединительного элемента данного типа.

Несмотря на то, что результаты были хорошими с точки зрения качества определения напряжений, воздействию которых подвергается шина, срок службы соединительного элемента является крайне неудовлетворительным: действительно, устройство контроля остается неповрежденным и удерживаемым относительно шины в течение времени/на расстоянии/при скорости, значительно меньших, чем требуемые.

Таким образом, была выдвинута гипотеза, заключающаяся в том, что напряжения, обусловленные, с одной стороны, жесткостью электронного блока и, с другой стороны, деформациями внутренней поверхности шины, концентрируются, в частности, в зоне, находящейся непосредственно под самим электронным блоком.

Таким образом, интуитивно был сделан вывод о том, что для уменьшения риска отсоединения и/или разрывов/поломок соединительного элемента можно увеличить до определенной степени деформируемость самогó соединительного элемента, в частности, в центральной зоне его первой части, а именно в зоне под электронным блоком.

Таким образом, было обнаружено, что при выполнении паза в по существу центральной зоне соединительного элемента, а именно в зоне под электронным блоком, сам соединительный элемент может поглощать часть деформаций, передаваемых внутренней поверхностью шины, что обеспечивает более высокую стойкость соединительного элемента и в то же время обеспечивает возможность определения блоком управления величин, представляющих интерес и относящихся к шине, точным и надежным образом.

В соответствии с первым аспектом предметом настоящего изобретения является устройство контроля для шин для колес транспортных средств, содержащее:

электронный блок, выполненный с возможностью определения, по меньшей мере, одной величины, характеристической для шины, и передачи, по меньшей мере, одного соответствующего параметра, характеризующего определенную величину;

соединительный элемент, предназначенный для сохранения электронного блока удерживаемым относительно внутренней поверхности шины, при этом соединительный элемент содержит, по меньшей мере, первую часть с базовой поверхностью, выполненной с возможностью прикрепления к внутренней поверхности шины, и полостью для размещения электронного блока;

при этом первая часть имеет, по меньшей мере, один паз, который расположен между электронным блоком и его проекцией на базовую поверхность,

при этом паз имеет профиль, удаленный по отношению к электронному блоку, который полностью находится в пределах базовой поверхности.

В соответствии с другим аспектом предметом настоящего изобретения является шина для колес транспортных средств, содержащая:

внутреннюю поверхность, имеющую по существу тороидальную форму;

устройство контроля, функционально соединенное с внутренней поверхностью шины, при этом устройство содержит:

- электронный блок, выполненный с возможностью определения, по меньшей мере, одной величины, характеристической для шины, и передачи, по меньшей мере, одного соответствующего параметра, характеризующего определенную величину;

- соединительный элемент, предназначенный для сохранения электронного блока удерживаемым относительно внутренней поверхности шины, при этом соединительный элемент содержит, по меньшей мере, первую часть с базовой поверхностью, прикрепленной к внутренней поверхности шины, и полостью для размещения электронного блока;

при этом первая часть имеет, по меньшей мере, один паз, который расположен между электронным блоком и его проекцией на базовую поверхность,

при этом паз имеет профиль, удаленный по отношению к электронному блоку, который полностью находится в пределах базовой поверхности.

В соответствии с дополнительным аспектом предметом настоящего изобретения является способ установки электронного блока на шине для колес транспортных средств, включающий:

- выполнение шины для колес транспортных средств, имеющей внутреннюю поверхность, имеющую по существу тороидальную форму;

- выполнение электронного блока, выполненного с возможностью определения, по меньшей мере, одной величины, характеристической для шины, и передачи, по меньшей мере, одного соответствующего параметра, характеризующего определенную величину;

- выполнение соединительного элемента, содержащего первую часть, имеющую базовую поверхность и полость;

- размещение электронного блока в полости первой части соединительного элемента, при этом первая часть имеет, по меньшей мере, один паз, расположенный между электронным блоком и его проекцией на базовую поверхность, при этом паз имеет профиль, удаленный по отношению к электронному блоку, который полностью находится в пределах базовой поверхности;

- прикрепление базовой поверхности первой части соединительного элемента к внутренней поверхности шины.

Полагается, что таким образом существует возможность получения долговечной ограничительной связи между устройством контроля и внутренней поверхностью шины, и в то же время электронный блок может определять надежным образом механические напряжения и деформации, воздействию которых подвергается шина, прежде всего в соответствии с зоной/площадью отпечатка шины. Полагается, что в противном случае напряжения, воздействию которых подвергается устройство контроля, создают опасность возникновения отсоединения и/или разрывов/поломок соединительного элемента, что приводит к ухудшению функционирования и нарушению целостности электронного блока.

Не будучи ограниченным какой-либо определенной интерпретирующей теорией, действительно полагается, что паз обеспечивает возможность соответствующего поглощения соединительным элементом деформаций, передаваемых внутренней поверхностью шины, без снижения качества определения, выполняемого блоком управления.

Кроме того, паз обеспечивает возможность по меньшей мере временного удерживания определенного количества воздуха, который имеет тенденцию скапливаться, в частности, в центральной зоне базовой поверхности соединительного элемента вследствие перемещения соединительного элемента, вызываемого деформациями внутренней поверхности шины, обусловленными качением шины. Полагается, что наличие паза предотвращает или значительно уменьшает возможность того, что воздух будет оказывать воздействие на ограничительную связь между самóй базовой поверхностью и внутренней поверхностью шины и сможет способствовать отсоединению устройства контроля.

В соответствии с одним или более из аспектов, упомянутых выше, изобретение имеет один или более из предпочтительных признаков, описанных ниже.

Паз предпочтительно имеет удлиненную форму с основным направлением протяженности, по существу параллельным базовой поверхности.

Паз предпочтительно проходит, по меньшей мере, между двумя периметрическими точками проекции электронного блока на базовую поверхность первой части.

Указанные две периметрические точки предпочтительно противоположны друг другу относительно геометрического центра проекции электронного блока на базовую поверхность.

Проекция электронного блока на базовую поверхность предпочтительно имеет по существу круглый профиль, при этом периметрические точки представляют собой диаметрально противоположные точки, принадлежащие по существу круглому профилю.

Основное направление протяженности предпочтительно соединяет периметрические точки.

Паз предпочтительно имеет глубину в направлении, по существу ортогональном к базовой поверхности, находящуюся в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 5 мм.

Паз предпочтительно имеет ширину в направлении, по существу ортогональном к основному направлению протяженности и параллельном базовой поверхности, находящуюся в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 5 мм.

Паз предпочтительно имеет ширину в направлении, по существу ортогональном к основному направлению протяженности и параллельном базовой поверхности, находящуюся в диапазоне от приблизительно 50% до приблизительно 150% от глубины.

Паз предпочтительно имеет по существу форму параллелепипеда.

Первая часть предпочтительно дополнительно содержит одну или более канавок, образованных на базовой поверхности.

Действительно, при данной конфигурации ограничительная связь между базовой поверхностью соединительного элемента и внутренней поверхностью шины особенно эффективна вплоть до высокой скорости.

Полагается, что указанные одна или более канавок облегчают адаптацию базовой поверхности к криволинейной форме и к деформациям внутренней поверхности шины, что обеспечивает повышение долговечности ограничительной связи между устройством контроля и шиной.

Также полагается, что указанные одна или более канавок могут способствовать освобождению воздуха, возможно удерживаемого в полом пространстве между базовой поверхностью и внутренней поверхностью шины, что дополнительно повышает качество ограничительной связи между устройством контроля и шиной.

Указанные одна или более канавок предпочтительно включают в себя, по меньшей мере, первую и вторую канавки.

Первая и вторая канавки предпочтительно по существу параллельны основному направлению протяженности канавки.

Указанные первая и вторая канавки предпочтительно находятся на по существу одинаковом расстоянии от паза.

Первая и вторая канавки предпочтительно соединяют периметрические точки базовой поверхности.

Базовая поверхность предпочтительно имеет по существу круглый профиль, при этом первая и вторая канавки расположены вдоль соответствующих хорд по существу круглого профиля.

Указанные одна или более канавок предпочтительно включают в себя третью канавку, соединяющую первую и вторую канавки.

Третья канавка предпочтительно является по существу ортогональной к основному направлению протяженности паза.

Паз предпочтительно имеет глубину, измеренную в направлении, ортогональном к базовой поверхности, которая больше глубины первой и второй канавок.

Первая часть соединительного элемента предпочтительно имеет форму, которая сужается от базовой поверхности по направлению к верхнему краю полости.

Таким образом, достаточно широкая поверхность контакта между соединительным элементом и внутренней поверхностью шины для обеспечения стабильной и долговечной ограничительной связи и ограниченная общая масса устройства контроля обеспечиваются одновременно.

Первая часть соединительного элемента предпочтительно имеет осевую симметрию относительно основной оси, по существу ортогональной к базовой поверхности и проходящей через геометрический центр круглого контура.

Соединительный элемент предпочтительно дополнительно содержит вторую часть, которая зафиксирована относительно полости и в которой размещается электронный блок.

Вторая часть соединительного элемента предпочтительно имеет:

а. базовую стенку, находящуюся в контакте с нижней поверхностью первой части, и

b. боковую стенку, находящуюся в контакте с внутренней боковой поверхностью первой части,

при этом полость ограничена нижней поверхностью и внутренней боковой поверхностью.

Базовая поверхность первой части соединительного элемента предпочтительно прикреплена к внутренней поверхности шины так, что основное направление протяженности паза по существу ортогонально к направлению вдоль окружности шины.

Дополнительные признаки и преимущества станут более очевидными из подробного описания предпочтительного, но не единственного варианта осуществления изобретения. Подобное описание приведено в дальнейшем со ссылкой на приложенные чертежи, представленные в качестве неограничивающего примера, на которых:

фиг. 1 - схематический вид в перспективе соединительного элемента, включенного в устройство контроля в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 2 - схематический вид в перспективе элемента с фиг. 1 в соответствии с другим углом, при этом электронный блок размещен в соединительном элементе;

фиг. 3 - схематический вид в перспективе другого варианта осуществления элемента с фиг. 2, при этом электронный блок не показан;

фиг. 4 - схематический вид в перспективе дополнительного другого варианта осуществления элемента, показанного на фиг. 2 и 3, при этом электронный блок не показан;

фиг. 5 - вид сбоку элемента, показанного на фиг. 2-4, при этом электронный блок не показан;

фиг. 6 - выполненное по линии а-а сечение элемента, показанного на фиг. 5;

фиг. 7 - сечение части элемента, показанного на фиг. 4, в соответствии с плоскостью, ортогональной к плоскости, обозначенной линией а-а с фиг. 5 и проходящей через центральную ось Х указанного элемента;

фиг. 8 - схематический вид в перспективе части элемента, показанного на фиг. 1-6;

фиг. 9 - вид сбоку части с фиг. 8;

фиг. 10 - схематический вид в перспективе электронного блока, образующего часть устройства контроля в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 11 - упрощенная блок-схема электронного блока с фиг. 10;

фиг. 12 - схематический вид устройства контроля в соответствии с настоящим изобретением, установленного внутри шины; и

фиг. 13 - схематический вид сверху устройства контроля с фиг. 12, установленного внутри шины.

На приложенных чертежах ссылочная позиция 1 обозначает устройство контроля для шин колес транспортных средств в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

Устройство 1 контроля содержит прежде всего электронный блок 10 (фиг. 10-11), выполненный с возможностью определения, по меньшей мере, одной величины, характеристической для шины, и передачи, по меньшей мере, одного соответствующего параметра, характеризующего определенную величину;

Для этого электронный блок 10 может быть предусмотрен с, по меньшей мере, одним датчиком 11, функционально связанным с системой 12 обработки данных/передачи.

Данный, по меньшей мере, один датчик 11 может представлять собой, например, датчик температуры, датчик давления, датчик, выполненный с возможностью измерения деформаций, которым подвергается шина во время качения, например, такой как тензометр, акселерометр, оптический датчик, выполненный с возможностью детектирования перемещения, магниторезистивный датчик, инерциальный датчик, гироскоп и т.д.

Система 12 обработки данных/передачи, функционально соединенная с указанным, по меньшей мере, одним датчиком, получает, обрабатывает и передает данные, детектированные/зафиксированные датчиком.

Система 12 обработки данных/передачи предпочтительно содержит микропроцессор, антенну и другие схемы, необходимые для обработки и/или анализа сигналов, поступающих от данного, по меньшей мере, одного датчика 11, для того, чтобы сделать их пригодными для передачи данных из устройства 1 контроля к приемнику, расположенному на транспортном средстве.

В одном варианте осуществления данные, сделанные доступными посредством датчика 11, могут быть обработаны непосредственно системой 12, предпочтительно предусмотренной с соответствующим микропроцессом или интегральной схемой (например, типа ASIC - специализированной интегральной схемы).

Таким образом, система 12 обработки данных/передачи обеспечивает возможность установления связи с приборами, имеющимися на транспортном средстве, например, периодически, так, чтобы вся соответствующая информация могла быть предоставлена водителю и/или системе управления транспортного средства, и/или так, чтобы системы сигнализации и/или системы управления динамическими характеристиками транспортного средства, торможением и т.д. могли быть включены или отрегулированы наилучшим образом.

Подобная связь может быть однонаправленной (от системы 12 обработки данных/передачи к приборам на транспортном средстве) или двунаправленной.

Система 1 контроля дополнительно содержит соединительный элемент 20 (фиг. 1-9), имеющий функцию сохранения электронного блока 10 удерживаемым относительно части шины 100.

В варианте осуществления, показанном на чертежах, соединительный элемент 20 содержит первую часть 30 и вторую часть 40.

Первая часть 30 предпочтительно выполнена из полимерного материала. Например, она может быть выполнена из эластомерного материала.

В качестве примера подобный эластомерный материал может быть получен посредством вулканизации поддающейся сшиванию, эластомерной смеси, содержащей синтетический диеновый каучук, предпочтительно в количестве, находящемся в диапазоне от 20 до 80 весовых частей на 100 весовых частей эластомера, и галогенированный бутилкаучук, предпочтительно в количестве, находящемся в диапазоне от 80 до 20 весовых частей на 100 весовых частей эластомера, как описано в упомянутой международной патентной заявке WO 2010/043264.

Первая часть 30 имеет базовую поверхность 31, выполненную с возможностью прикрепления к внутренней поверхности 100а шины 100.

Базовая поверхность 31 предпочтительно имеет по существу круглый контур. В качестве примера такой круглый контур может иметь диаметр, находящийся в диапазоне от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм.

Базовая поверхность 31 предпочтительно имеет площадь, превышающую приблизительно 700 мм², более предпочтительно составляющую менее 7000 мм².

Базовая поверхность 31 предпочтительно ограничена замкнутой и по существу непрерывной периферией Р (фиг. 1, 13).

Таким образом, данная периферия Р по существу ограничивает часть соединительного элемента 20, которая удерживается в контакте с внутренней поверхностью 100а шины 100.

В предпочтительном варианте осуществления соединительный элемент 20 имеет всего одну базовую поверхность 31, посредством которой сам соединительный элемент 20 сохраняется удерживаемым относительно внутренней поверхности 100а шины 100.

Первая часть 30 имеет, по меньшей мере, один паз S, который расположен между электронным блоком 10 и его проекцией РХ на базовую поверхность 31.

Подобная проекция РХ схематически показана на фиг. 2.

При рассмотрении фиг. 2-4 можно отметить, что паз S находится в по существу центральной зоне базовой поверхности 31, в соответствии с электронным блоком 10.

Паз S имеет профиль S1, удаленный относительно электронного блока 10, который полностью находится в пределах базовой поверхности 31.

Профиль S1 паза S предпочтительно полностью находится внутри периферии Р базовой поверхности 31.

Другими словами, паз S не соединяет периметрические точки базовой поверхности 31.

Полагается, что наличие паза S, полученного таким образом, позволяет соединительному элементу поглощать соответствующим образом деформации, передаваемые внутренней поверхностью шины, без ухудшения качестве определения/детектирования, выполняемого блоком управления.

Паз S предпочтительно имеет удлиненную форму в основном направлении протяженности, по существу параллельном базовой поверхности 31. Как можно видеть на фиг. 2-4, подобное основное направление протяженности может совпадать с диаметром D2 базовой поверхности 31 в том случае, если последняя имеет по существу круглый профиль.

Паз S предпочтительно проходит, по меньшей мере, между двумя периметрическими точками А1, А2 проекции РХ электронного блока 10 на базовую поверхность 31 первой части 30.

Указанные две периметрические точки А1, А2 предпочтительно противоположны друг другу относительно геометрического центра проекции РХ электронного блока 10 на базовую поверхность 31.

В предпочтительном варианте осуществления геометрический центр проекции РХ совпадает с геометрическим центром С базовой поверхности 31.

Проекция РХ электронного блока 10 на базовую поверхность 31 предпочтительно имеет по существу круглый профиль, и периметрические точки А1, А2 представляют собой диаметрально противоположные точки, принадлежащие по существу круглому профилю.

Основное направление протяженности паза S предпочтительно «соединяет» периметрические точки А1, А2.

Паз S предпочтительно имеет глубину в направлении, по существу ортогональном к базовой поверхности 31, находящуюся в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 5 мм.

Паз предпочтительно имеет ширину в направлении, по существу ортогональном к основному направлению протяженности и параллельном базовой поверхности 31, находящуюся в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 5 мм.

Паз S предпочтительно имеет ширину в направлении, по существу ортогональном к основному направлению протяженности и параллельном базовой поверхности 31, находящуюся в диапазоне от приблизительно 50% до приблизительно 150% от указанной глубины.

Ширина паза S предпочтительно является такой, что границы, ортогональные к основному направлению протяженности самогó паза S, не входят в контакт друг с другом во время качения шины 100 и в особенности на начальном и концевом участках зоны отпечатка шины.

Длина паза S, измеренная вдоль основного направления протяженности, предпочтительно может находиться в диапазоне от приблизительно 25% до приблизительно 75% от величины диаметра окружного профиля базовой поверхности 31.

Паз S предпочтительно имеет по существу форму параллелепипеда, при этом более длинная сторона совпадает с основным направлением протяженности самогó паза S.

По меньшей мере, участок первой части 30, который расположен между электронным блоком 10 и базовой поверхностью 31, предпочтительно ограничен по существу непрерывной периферийной поверхностью Н (фиг. 1, 6).

В качестве примера на фиг. 6 участок первой части 30, который расположен между электронным блоком 10 и базовой поверхностью 31, ограничен сверху пунктирной линией Н1.

Таким образом, участок первой части 30, который расположен между электронным блоком 10 и базовой поверхностью 31, предпочтительно выполнен в виде цельного компонента. Это обеспечивает возможность сохранения электронного блока 10 прочно удерживаемым относительно шины и в то же время уменьшения фильтрации и/или гашения деформаций, которым подвергается шина, для того, чтобы датчик или датчики, включенные в электронный блок 10, мог/могли определить наиболее надежным и точным образом механические напряжения, воздействию которых подвергается шина.

Вся проекция электронного блока 10 на базовую поверхность 31 предпочтительно находится в пределах периферии Р самóй базовой поверхности 31, как схематически показано на фиг. 2 и 13.

Другими словами, когда устройство контроля еще не установлено внутри шины, проекция электронного блока 10 на плоскость, в которой лежит базовая поверхность 31, полностью находится в пределах периферии Р самóй базовой поверхности 31.

На практике, когда устройство 1 контроля полностью собрано, а также тогда, когда само устройство 1 контроля еще не установлено внутри шины, ни электронный блок 10, ни вторая часть 40 соединительного элемента 20 не может отделиться от первой части 10 посредством перемещения по направлению к базовой поверхности 31 и/или через базовую поверхность 31, а именно перемещения вниз, если смотреть, например, на фиг. 5 и 6.

Первая часть 30 соединительного элемента 20 предпочтительно содержит одну или более канавок G1, G2, G3, образованных на базовой поверхности 31.

В частности, указанные одна или более канавок могут включать в себя, по меньшей мере, первую и вторую канавки G1, G2, образованные на базовой поверхности 31.

Каждая из первой и второй канавок G1, G2 предпочтительно соединяет две периметрические точки базовой поверхности 31.

Первая и вторая канавки G1, G2 предпочтительно расположены вдоль соответствующих хорд круглого контура базовой поверхности 31.

Следует отметить, что хорды, вдоль которых расположены первая и вторая канавки G1, G2, не являются диаметрами круглого контура базовой поверхности 31. Другими словами, первая и вторая канавки G1, G2 не проходят через геометрический центр С базовой поверхности 31. Первая и вторая канавки G1, G2 предпочтительно по существу параллельны друг другу.

В качестве примера расстояние между первой и второй канавками G1, G2 может находиться в диапазоне от 7 мм до приблизительно 40 мм.

Первая и/или вторая канавки G1, G2 предпочтительно могут иметь среднюю ширину, измеренную в направлении, ортогональном к основному направлению их протяженности и параллельном базовой поверхности 31, находящуюся в диапазоне от 2 мм до приблизительно 5 мм.

Первая и вторая канавки G1, G2 предпочтительно расположены с противоположных сторон относительно геометрического центра С базовой поверхности 31.

Первая и вторая канавки G1, G2 предпочтительно являются по существу симметричными относительно диаметра D2 круглого контура базовой поверхности 31. В частности, подобный диаметр D2 может быть по существу параллельным первой и второй канавками G1, G2.

Указанные одна или более канавок предпочтительно дополнительно включают в себя третью канавку G3, образованную на базовой поверхности 31 и соединяющую первую и вторую канавки G1, G2 (фиг. 3, 4, 6).

Третья канавка G3 предпочтительно расположена по существу вдоль части первого диаметра D1 круглого контура базовой поверхности 31.

Третья канавка G3 предпочтительно ограничена первой и второй канавками G1, G2.

Третья канавка G3 предпочтительно может иметь среднюю ширину, измеренную в направлении, ортогональном к основному направлению ее протяженности и параллельном базовой поверхности 31, находящуюся в диапазоне от 2 мм до приблизительно 6 мм.

Третья канавка G3 предпочтительно является по существу ортогональной к первой и второй канавкам G1, G2.

На практике первая, вторая и третья канавки G1, G2, G3 образуют на базовой поверхности 31 по существу «Н»-образную форму, предпочтительно по существу с центром в геометрическом центре С самóй базовой поверхности 31.

Паз S предпочтительно расположен между первой и второй канавками G1, G2.

Первая и вторая канавки G1, G2 предпочтительно по существу параллельны основному направлению протяженности паза S.

Длина паза S, измеренная вдоль основного направления протяженности, предпочтительно может находиться в диапазоне от приблизительно 20% до приблизительно 70% от длины первой и/или второй канавок G1, G2.

Основное направление протяженности паза S предпочтительно ортогонально третьей канавке G3.

Первая, вторая и третья канавки G1, G2, G3 предпочтительно имеют меньшую глубину, измеренную вдоль направления, ортогонального к базовой поверхности 31, чем паз S.

В качестве примера глубина первой, второй и третьей канавок G1, G2, G3 может находиться в диапазоне от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 3 мм.

Паз S предпочтительно находится на одинаковом расстоянии от первой и второй канавок G1, G2.

В качестве примера такое расстояние может находиться в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм.

Паз S предпочтительно проходит симметрично относительно первого диаметра D1, по существу ортогонального к первой и/или второй канавкам G1, G2.

Кроме того, первая часть 30 соединительного элемента 20 имеет полость 32 (фиг. 7), функция которой состоит в размещении второй части 40.

Полость 32 ограничена нижней поверхностью 32а и внутренней боковой поверхностью 32b первой части 30 соединительного элемента 20.

Полость 32 предпочтительно имеет по существу цилиндрическую форму/цилиндрический контур.

В качестве примера подобный цилиндрический контур может иметь высоту, находящуюся в диапазоне от приблизительно 3 мм до приблизительно 25 мм.

В качестве примера подобный цилиндрический контур может иметь диаметр, находящийся в диапазоне от приблизительно 15 мм до приблизительно 50 мм.

Диаметр цилиндрического контура предпочтительно может быть по существу равен длине более длинной стороны паза S.

Паз S предпочтительно отделен от полости 32 тонкой стенкой W (фиг. 7), имеющей толщину, находящуюся в диапазоне от приблизительно 0,2 до приблизительно 1 мм. В альтернативном варианте паз S может полностью «прорезать» всю первую часть 30 в ее самой центральной зоне до второй части 40.

Как схематически показано на фиг. 1-7, первая часть 30 соединительного элемента 20 предпочтительно имеет сужающуюся форму, сужающуюся от базовой поверхности 31 по направлению к верхнему краю внутренней боковой поверхности 32b первой части 30.

В предпочтительном варианте осуществления профиль, определяемый наружной поверхностью первой части 30 соединительного элемента 20, может иметь, начиная от периферийной зоны и по мере приближения к центральной оси Х, первый прямолинейный участок, за которым следует криволинейный участок, например, образованный гиперболической или параболической кривой.

Первая часть 30 соединительного элемента 20 предпочтительно имеет осевую симметрию относительно основной оси или центральной оси Х, по существу ортогональной к базовой поверхности 31 и проходящей через геометрический центр С круглого контура самóй базовой поверхности.

На практике первая часть 30 соединительного элемента 20 имеет вулканообразную форму, кратер которой образован полостью 32.

Фиг. 2-4 показывают возможные варианты осуществления первой части 30. В частности, фиг. 2 показывает вариант осуществления, имеющий только паз S; фиг. 3 показывает вариант осуществления, имеющий паз S вместе с первой и второй канавками G1, G2; фиг. 4 показывает вариант осуществления, имеющий как первую, вторую и третью канавки G1, G2, G3, так и паз S.

Как указано, в полости 32 первой части 30 размещается вторая часть 40 соединительного элемента 20.

Вторая часть 40 предпочтительно выполнена из сравнительно более жесткого материал, чем материал, из которого выполнена первая часть 30.

В качестве примера вторая часть может быть выполнена из соответствующего пластика, например, полиэфиркетона (например, Peek 450).

Вторая часть 40 соединительного элемента 20 предпочтительно имеет базовую стенку 41 и боковую стенку 42.

Базовая стенка 41 находится в контакте с нижней поверхностью 32а первой части 30; боковая стенка 42 находится в контакте с внутренней боковой поверхностью 32b первой части 30.

Вторая часть 40 предпочтительно имеет форму, которая является по меньшей мере частично комплементарной по отношению к форме полости 32.

В качестве примера вторая часть 40 может иметь по существу цилиндрическую форму/цилиндрический контур, предпочтительно имеющий диаметр, находящийся в диапазоне от приблизительно 15 мм до приблизительно 50 мм.

Вторая часть предпочтительно имеет высоту в направлении, ортогональном к базовой поверхности 31, находящуюся в диапазоне от приблизительно 20 мм до приблизительно 70 мм.

Вторая часть 40 предпочтительно имеет, по меньшей мере, первое ребро R1, выступающее от боковой стенки 42 вблизи базовой стенки 41.

Ребро R1 предпочтительно имеет, по меньшей мере, одну зону разрыва и, в частности, две зоны разрыва, расположенные с противоположных сторон относительно центральной оси Y второй части 40.

Вторая часть 40 предпочтительно дополнительно имеет второе ребро 42, выступающее от боковой стенки 42.

Второе ребро R2 предпочтительно является по существу непрерывным вдоль протяженности наружной периферии боковой стенки 42.

Второе ребро R2 предпочтительно находится на большем расстоянии от нижней стенки 41, чем первое ребро R1.

Электронный блок 10 размещен во второй части 40 соединительного элемента 20 и, в частности, в гнезде, границы которого определяются базовой стенкой 41 и боковой стенкой 42.

В частности, электронный блок 10 сохраняется удерживаемым относительно второй части 40 для определения величин, представляющих интерес, прежде всего во время качения шины.

Для прикрепления электронного блока 10 ко второй части 40 может быть использован любой пригодный способ. Например, электронный блок 10 может быть вставлен во вторую часть 40 с возможностью его извлечения. В альтернативном варианте электронный блок 10 может быть постоянно прикреплен (например, посредством приклеивания) ко второй части 40.

Когда электронный блок 10 должен быть установлен на шине 100, могут быть выполнены следующие операции (необязательно в приведенном порядке):

- электронный блок 10 размещают соответствующим образом во второй части 40 и фиксируют (возможно, с возможностью извлечения) относительно второй части 40 соединительного элемента 20;

- базовую поверхность 31 первой части 30 соединительного элемента 20 прикрепляют к внутренней поверхности 100а шины 100.

Крепление базовой поверхности 31 к внутренней поверхности 100а шины 100 может быть обеспечено, например, путем приклеивания.

Базовую поверхность 31 первой части 30 соединительного элемента 20 предпочтительно прикрепляют к внутренней поверхности 100а шины 100 так, чтобы основное направление протяженности паза S было по существу ортогонально к направлению CD вдоль окружности шины 100.

Фиг. 12 и 13 показывают устройство 1 контроля, прикрепленное к радиально внутренней поверхности 100а шины 100. Следует отметить, что размеры устройства 1 контроля были специально преувеличены по отношению к размерам шины для того, чтобы сделать подобные чертежи более понимаемыми.

Устройство содержит: электронный блок (10), выполненный с возможностью определения по меньшей мере одной характеристической величины шины (100) и передачи по меньшей мере одного соответствующего параметра, характеризующего определяемую величину; соединительный элемент (20), предназначенный для сохранения электронного блока (10) удерживаемым относительно внутренней поверхности (100а) шины (100), причем соединительный элемент (20) содержит первую часть (30), имеющую базовую поверхность (31), выполненную с возможностью прикрепления к внутренней поверхности (100а) шины (100), и полость (32) для размещения электронного блока (10), при этом первая часть (30) имеет по меньшей мере один паз (S), который расположен между электронным блоком (10) и его проекцией на базовую поверхность (31), причем паз (S) имеет профиль (S1), удаленный по отношению к электронному блоку (10), который полностью находится в пределах базовой поверхности (31). Также описаны шина (100) для колес транспортных средств, снабженная устройством (1) контроля, и способ установки электронного блока (10) в шине (100). Технический результат – повышение надежности крепления устройства в шине. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Устройство для контроля шин для колес транспортных средств, содержащее:

электронный блок (10), выполненный с возможностью определения по меньшей мере одной характеристической величины шины (100) и передачи по меньшей мере одного соответствующего параметра, характеризующего указанную определяемую величину;

соединительный элемент (20) для сохранения электронного блока (10) удерживаемым относительно внутренней поверхности (100а) шины (100), при этом соединительный элемент (20) содержит: первую часть (30), имеющую базовую поверхность (31), выполненную с возможностью прикрепления к внутренней поверхности (100а) шины (100), и полость (32) для размещения электронного блока (10);

причем первая часть (30) имеет по меньшей мере один паз (S), который расположен между электронным блоком (10) и его проекцией на базовую поверхность (31),

при этом паз (S) имеет профиль (S1), удаленный по отношению к электронному блоку (10), который полностью находится в базовой поверхности (31).

2. Устройство по п. 1, в котором паз (S) имеет удлиненную форму с основным направлением протяженности, по существу параллельным базовой поверхности (31).

3. Устройство по п. 1, в котором паз (S) проходит, по меньшей мере, между двумя периметрическими точками проекции электронного блока (10) на базовую поверхность (31) первой части (30).

4. Устройство по п. 2, в котором паз (S) проходит, по меньшей мере, между двумя периметрическими точками проекции электронного блока (10) на базовую поверхность (31) первой части (30).

5. Устройство по п. 3, в котором две периметрические точки противоположны друг другу относительно геометрического центра проекции электронного блока (10) на базовую поверхность (31).

6. Устройство по п. 5, в котором проекция электронного блока (10) на базовую поверхность (31) имеет по существу круглый профиль, причем периметрические точки представляют собой диаметрально противоположные точки, принадлежащие по существу круглому профилю.

7. Устройство по любому из пп. 3-6, в котором основное направление протяженности соединяет периметрические точки.

8. Устройство по любому из пп. 1-6, в котором глубина паза (S) в направлении, по существу ортогональном к базовой поверхности, находится в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 5 мм.

9. Устройство по п. 7, в котором ширина паза (S) в направлении, по существу ортогональном к основному направлению протяженности и параллельном базовой поверхности (31), находится в диапазоне от приблизительно 50% до приблизительно 150% от указанной глубины.

10. Устройство по любому из пп. 1-6 или 9, в котором паз (S) имеет по существу форму параллелепипеда.

11. Устройство по любому из пп. 1-6 или 9, в котором первая часть дополнительно содержит одну или более канавок (G1, G2, G3), образованных на базовой поверхности (31).

12. Устройство по п. 11, в котором указанные одна или более канавок (G1, G2, G3) включают в себя, по меньшей мере, первую и вторую канавки (G1, G2).

13. Устройство по п. 2, в котором первая часть дополнительно содержит одну или более канавок (G1, G2, G3), образованных на базовой поверхности (31), причем указанные одна или более канавок (G1, G2, G3) включают в себя, по меньшей мере, первую и вторую канавки (G1, G2).

14. Устройство по п. 13, в котором первая и вторая канавки (G1, G2) по существу параллельны основному направлению протяженности паза (S).

15. Устройство по п. 12 или 14, в котором первая и вторая канавки (G1, G2) находятся на по существу одинаковом расстоянии от паза (S).

16. Устройство по п. 12 или 14, в котором первая и вторая канавки (G1, G2) соединяют периметрические точки базовой поверхности (31).

17. Устройство по п. 12 или 14, в котором паз (S) имеет глубину, измеренную в направлении, ортогональном к базовой поверхности (31), которая превышает глубину первой и второй канавок (G1, G2).

18. Устройство по любому из пп. 1-6, 9, 12-14, в котором первая часть (30) соединительного элемента (20) имеет форму, которая сужается от базовой поверхности (31) по направлению к верхнему краю полости (32).

19. Шина для колес транспортных средств, содержащая:

внутреннюю поверхность (100а), имеющую по существу тороидальную форму;

устройство (1) для контроля шин для колес транспортных средств, функционально соединенное с внутренней поверхностью (100а) шины (100) и содержащее:

- электронный блок (10), выполненный с возможностью определения, по меньшей мере, одной характеристической величины шины (100) и передачи, по меньшей мере, одного соответствующего параметра, характеризующего указанную определяемую величину;

- соединительный элемент (20) для сохранения электронного блока (10) удерживаемым относительно внутренней поверхности (100а) шины (100), причем соединительный элемент (20) содержит, по меньшей мере, первую часть (30) с базовой поверхностью (31), выполненной с возможностью прикрепления к внутренней поверхности (100а) шины (100), и полость (32) для размещения электронного блока (10);

при этом первая часть (30) имеет по меньшей мере один паз (S), который расположен между электронным блоком (10) и его проекцией на базовую поверхность (31),

причем паз (S) имеет профиль (S1), удаленный по отношению к электронному блоку (10), который полностью находится в базовой поверхности (S1).

20. Шина по п. 19, в которой устройство (1) для контроля функционально присоединено к внутренней поверхности (100а) шины (100) таким образом, что основное направление протяженности паза (S) по существу ортогонально к направлению (CD) вдоль окружности шины (100).

21. Способ установки электронного блока в шине для колес транспортных средств, при котором:

- выполняют шину (100) для колес транспортных средств, содержащую внутреннюю поверхность (100а), имеющую по существу тороидальную форму;

- выполняют электронный блок (10), выполненный с возможностью определения, по меньшей мере, одной характеристической величины шины (100) и передачи, по меньшей мере, одного соответствующего параметра, характеризующего указанную определяемую величину;

- выполняют соединительный элемент (20), содержащий, по меньшей мере, первую часть (30), имеющую базовую поверхность (31) и полость (32);

- размещают электронный блок (10) в полости (32) первой части (30) соединительного элемента (20), при этом первая часть (30) имеет по меньшей мере один паз (S), расположенный между электронным блоком (10) и его проекцией на базовую поверхность (31), причем паз (S) имеет профиль (S1), удаленный по отношению к электронному блоку (10), который полностью находится в базовой поверхности (31); и

- прикрепляют базовую поверхность (31) первой части (30) соединительного элемента (20) к внутренней поверхности (100а) шины (100).

22. Способ по п. 21, при котором базовую поверхность (31) первой части (30) соединительного элемента (20) прикрепляют к внутренней поверхности (100а) шины (100) таким образом, чтобы основное направление протяженности паза (S) было по существу ортогонально к направлению (CD) вдоль окружности шины (100).