ШИНА С МОДУЛЕМ Российский патент 2022 года по МПК B60C23/04 B29D30/00 B60C11/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытое решение относится к шинам, содержащим устройства для измерения представляющих интерес показателей, таких как давление воздуха или износ. Раскрытое решение относится к аппаратам для считывания измеряемой информации с указанных устройств.

Уровень техники

Известно, что шины могут быть оборудованы устройствами для измерения представляющих интерес показателей, таких как давление воздуха внутри шины или износ шины. Как правило, такими устройствами, как например, индикаторы износа, являются пассивные цепи, такие как LC цепи (индуктивно-емкостные) или RLC цепи (резистивно-индуктивно-емкостные), вмонтированные в шину, например, встроенные в блок протектора в случае индикатора износа.

Чтобы воспользоваться данными измерений, обеспечиваемыми такими пассивными цепями, применяются считывающие или запрашивающие устройства для считывания и дальнейших обработки, передачи, хранения и/или отображения указанных данных измерений.

В настоящее время, такие считывающие устройства, как правило, располагают в стационарном положении, например, в кузове транспортного средства, шина или шины которого оснащены пассивными измерительными цепями.

Таким образом, когда пассивная измерительная цепь быстро движется при вращении шины, например, когда измерительная цепь установлена в блоке протектора, а считывающее устройство остается неподвижным относительно оси вращения шины, взаимодействие между пассивной измерительной цепью и считывающим устройством является крайне неустойчивым и/или ненадежным, так как взаимное расстояние и относительное положение пассивной цепи и считывающего устройства постоянно и быстро меняются при повороте шины. Например, когда обычный легковой автомобиль движется со скоростью 100 км/ч, его шины вращаются со скоростью около 14 оборотов в секунду. В таком случае, расстояние между пассивной цепью в шине и установленным в автомобиле неподвижным считывателем изменяется приблизительно на 65 см 28 раз в секунду, что делает постоянное и надежное взаимодействие между пассивной цепью в шине и считывающим устройством практически невозможным.

Для того чтобы более точно и надежно считывать показатели, представляющие интерес, воспринимаемые пассивными цепями, встроенными в шину, требуется более надежное взаимодействие между пассивной цепью и считывающим устройством, например модуль, такой как электронный модуль, при этом данное решение не влияет на безопасность установки считывающего устройства.

В дополнение к этому или в качестве альтернативы, внутри шины применяются активные датчики, содержащие источник питания, например, для измерения давления в шине.

Проблема, связанная с такими шинами, заключается в надежности соединения активного датчика и/или считывающего устройства с шиной.

Раскрытие сущности изобретения

Раскрытое решение основано на шине, содержащей модуль в самой шине. Таким модулем может быть, например, электронный модуль.

Такой модуль, в особенности электронный, может служить как считывающее устройство для одной или более пассивных цепей, встроенных в шину. В дополнение к этому или в качестве альтернативы, сам модуль, в особенности электронный, может содержать датчик для измерения показателя, представляющего интерес.

Согласно раскрытому решению, шина содержит гнездо, соединенное с внутренней поверхностью шины, в которое может быть установлена часть модуля.

Таким образом, например, электронный модуль может быть неподвижно расположен рядом с пассивной цепью или цепями, для которых электронный модуль может служить как считывающее устройство. Такое расположение обеспечивает надежное взаимодействие между электронным модулем и пассивной цепью (цепями). В дополнение к этому или в качестве альтернативы, такое расположение обеспечивает возможность оснастить электронный модуль датчиком для измерения показателя, представляющего интерес, такого как давление воздуха, преобладающего внутри шины.

Кроме того, согласно раскрытому решению, гнездо содержит стенку или стенки, которая ограничивает или ограничивают по меньшей мере первое отверстие и второе отверстие так, что часть модуля, такая как его антенна или ее часть, проходит через по меньшей мере второе отверстие. Таким образом, согласно раскрытому решению, стенка (стенки) гнезда сбоку окружает (окружают) только первую часть модуля таким образом, чтобы остальная часть модуля, например, по меньшей мере часть его антенны, располагалась снаружи гнезда. В случае, когда антенна располагается таким образом, часть антенны, которая располагается за пределами гнезда, электрически соединена с первой частью модуля, которая окружена стенкой или стенками гнезда.

Такое расположение позволяет более надежно удержать модуль на месте за счет обеспечения его механической опоры, особенно в радиальном направлении, и за счет предотвращения вращения модуля внутри гнезда.

Кроме того, за счет выполнения по меньшей мере части антенны в качестве части или одной из частей модуля, которая находится (находятся) за пределами гнезда, обеспечено преимущество, заключающееся в отсутствии необходимости предусматривать дополнительный элемент или элементы в модуле, проходящий через по меньшей мере второе отверстие гнезда.

Более того, за счет выполнения по меньшей мере части антенны в качестве части или одной из частей модуля, которая находится (находятся) за пределами гнезда, обеспечено дополнительное преимущество, заключающееся в увеличении интенсивности сигнала антенны, так как сигнал не блокируется стенкой (стенками) гнезда и/или другими частями модуля, установленными внутри гнезда.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 проиллюстрирована шина.

На Фиг. 2а проиллюстрирован, на виде сбоку, индикатор, содержащий пассивную цепь и модуль.

На Фиг. 2b проиллюстрирован, на виде сбоку, индикатор, содержащий пассивную цепь и модуль.

На Фиг. 3а проиллюстрирована, в поперечном половинчатом разрезе, шина, содержащая индикатор.

На Фиг. 3b проиллюстрирована, в поперечном половинчатом разрезе, шина, содержащая активный датчик без отдельной пассивной цепи.

На Фиг. 4а-4 с проиллюстрирован, на виде по диагонали сбоку, модуль, установленный в гнездо, согласно примерам.

На Фиг. 5а-5е проиллюстрирован, в поперечном разрезе на виде сбоку, модуль, установленный в гнездо, согласно примерам.

На Фиг. 6а проиллюстрировано, на виде по диагонали сбоку, гнездо прикрепленное к внутренней поверхности шины клеевым способом.

На Фиг. 6b проиллюстрировано, в поперечном разрезе на виде сбоку, гнездо, содержащее выпуклость.

На Фиг. 6 с проиллюстрировано, в поперечном разрезе на виде сбоку, гнездо, содержащее выступ и выпуклость.

На Фиг. 6d проиллюстрировано, в поперечном разрезе на виде сбоку, гнездо, содержащее выступ или выступы.

На Фиг. 6e проиллюстрировано, на виде по диагонали сбоку, гнездо прикрепленное к внутренней поверхности шины клеевым способом.

На Фиг. 6f проиллюстрировано, в поперечном разрезе на виде сбоку,

гнездо.

На Фиг. 7a-7d проиллюстрировано, на виде сверху, гнездо, содержащее кромку, согласно примерам.

Фигуры предназначены для иллюстрации общих принципов раскрытого решения. Поэтому, иллюстрации на фигурах не обязательно выполнены в масштабе и не обязательно иллюстрируют точное расположение компонентов системы.

Осуществление изобретения

В тексте приводятся ссылки на фигуры со следующими позициями:

100 Шина

110 Блок протектора

114 Рисунок протектора

120 Протектор шины

130 Внутренняя поверхность шины

150 Армирующий брекер

155 Слой армирующих волокон

190 Индикатор

200 Пассивная цепь

210 Вторичный емкостной компонент

220 Вторичный индуктивный компонент

250 Резистивный компонент

300 Модуль

301 Первая часть модуля

302 Вторая часть модуля

303 Третья часть модуля 310 Цепь связи

312 Антенна

320 Основной индуктивный компонент

330 Источник электроэнергии

340 Датчик

350 Компонент, изготовленный из парамагнитного или ферромагнитного материала 400 Гнездо

402 Стенка гнезда

403 Дно гнезда 405 Кромка гнезда

407 Первый край гнезда

408 Второй край гнезда

410 Первое отверстие гнезда

420 Второе отверстие гнезда

430 Третье отверстие гнезда

450 Выступ

455 Выпуклость

460 Клей

900 Поверхность

А₄₀₅ Площадь поперечного сечения кромки

А₄₀₈ Площадь поперечного сечения второго края гнезда

AXR Ось вращения шины

h₄₅₀ Высота выступа

d₃₂₀ Расстояние между основным индуктивным компонентом и внутренней поверхностью шины

d₃₃₀ Расстояние между источником электроэнергии и внутренней поверхностью шины

d₃₅₀ Расстояние между компонентом и внутренней поверхностью шины

SC Направление вдоль окружности

SR Радиальное направление

Со ссылкой на Фиг. 1, раскрытое решение относится к шине 100. Предпочтительно, такая шина 100 представляет собой пневматическую шину.

Такой шиной 100 может быть, например, шина для пассажирского транспортного средства, такого как легковой автомобиль или мотоцикл. Такой шиной 100 может быть, например, так называемая большегрузная шина для большегрузной машины, такой как грузовой автомобиль, машина на гусеничном ходу, комбайн или фронтальный погрузчик.

Такая шина 100, как правило, содержит протектор 120, который соприкасается с поверхностью 900, такой как дорожное покрытие, при нормальном применении шины 100. Такой протектор 120, как правило, содержит рисунок 114 протектора, который содержит множество блоков 110 протектора.

В типичном случае, для определенных видов шин 100 и как проиллюстрировано на Фиг. 3а-3b, шина 100 может содержать армирующий брекер 150, расположенный между протектором 120 и внутренней поверхностью 130 шины 100.

Как известно, такая шина 100 может вращаться вокруг оси вращения AXR, в случае чего направленная наружу центробежная сила действует на составные части шины 100 вдоль радиального направления SR.

Согласно раскрытому решению, такая шина 100 содержит модуль 300, как более подробно раскрыто ниже.

Предпочтительно, такой модуль 300 является электронным, т.е. электронным модулем 300. С целью ясности описания, ниже применяется понятие «электронный модуль» 300. Однако следует принимать во внимание, что раскрытое ниже касательно установки и местонахождения в шине 100 электронного модуля 300, особенно применительно к гнезду 400, применимо и к другим видам модулей 300.

Электронный модуль 300 содержит источник 330 питания, предпочтительно источник 330 электроэнергии, для обеспечения электроэнергией для питания функциональных возможностей электронного модуля 300, антенна 312 для обеспечения возможности беспроводного соединения, и цепь 310 связи для выполнения измерений и связи через антенну 312. Как правило, источник 330 энергии представляет собой аккумуляторную батарею, выполненную с возможностью вырабатывания электричества за счет преобразования химической энергии в электроэнергию. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, источник 330 питания может содержать устройство сбора энергии, такое как пьезоэлектрическое устройство сбора энергии или трибоэлектрическое устройство сбора энергии, которое может содержать аккумуляторную батарею и/или конденсатор в качестве одного из его элементов.

Кроме того, шина 100 может содержать пассивную цепь 200. В таком случае электронный модуль 300 и пассивная цепь 200 вместе образуют индикатор 190.

Далее, со ссылкой на Фиг 2а и 2b, шина 100 может содержать индикатор 190 для отображения показателя или показателей, представляющих интерес. Такие показатели, представляющие интерес, могут включать, например, давление, преобладающее внутри пневматической шины 100, степень износа протектора 120, условия, такие как влажность, преобладающую в среде, непосредственно окружающее шину 100 снаружи, или сила (силы), которым подвергается шина 100.

Такой индикатор 190 содержит пассивную цепь 200, выполненную с возможностью измерения показателя или показателей, представляющих интерес, и электронный модуль 300, выполненный с возможностью взаимодействия с пассивной цепью 200 и, таким образом, считывания результата измерения показателя (показателей), представляющих интерес.

То, что пассивная цепь 200 является «пассивной» означает, что она не содержит часть, способную к выработке энергии, такой как источник питания. Иначе говоря, пассивная цепь 200 может потреблять энергию, но сама не производит такую энергию. В частности, пассивная цепь 200 не содержит аккумуляторную батарею, выполненную с возможностью преобразования химической энергии в электроэнергию. Однако, пассивная цепь 200 может содержать вторичный индуктивный компонент 220, выполненный с возможностью получения электроэнергии из электромагнитного поля.

Пассивной цепью 200 может быть так называемая LC цепь, содержащая по меньшей мере один индуктивный компонент (L), такой как вторичный индуктивный компонент 220, и по меньшей мере один емкостной компонент (С), такой как вторичный емкостной компонент 210, как проиллюстрировано согласно примеру на Фиг. 2а. В таком случае, если пассивная цепь 200 выполнена с возможностью определения, например, износа протектора 120, вторичный емкостной компонент 210 может изнашиваться с протектором 120 шины, вследствие того, что пассивная цепь 200 встроена в протектор 120, таким образом, определение износа протектора 120 шины может быть основано на спровоцированном износом изменении емкости емкостного компонента 210.

Пассивная цепь 200 может представлять собой так называемую RLC цепь, содержащую по меньшей мере один резистивный компонент (R), такой как резистивный компонент 250, по меньшей мере один индуктивный компонент (L), такой как вторичный индуктивный компонент 220, и по меньшей мере один емкостной компонент (С), такой как вторичный емкостной компонент 210, как проиллюстрировано согласно примеру на Фиг. 2b. В таком случае, если пассивная цепь 200 выполнена с возможностью определения, например, износа протектора 120, резистивный компонент 250 может изнашиваться с протектором 120, вследствие того, что пассивная цепь 200 встроена в протектор 120, таким образом, определение износа протектора 120 может быть основано на спровоцированном износом изменении сопротивлении резистивного компонента 250.

Взаимодействие между пассивной цепью 200 и электронным модулем 300 возникает, как общеизвестно для LC и RLC цепей, из-за того, что вторичный индуктивный компонент 220 способен преобразовывать магнитную энергию в электроэнергию, которая временно хранится в основном емкостном компоненте 210. Такая магнитная энергия может возникать из основного индуктивного компонента 320 электронного модуля 300. Таким образом, электронный модуль 300 может содержать источник энергии, такой как источник 330 питания, например, аккумуляторную батарею, чтобы обеспечить энергией компоненты и функционирование электронного модуля 300, включая, в некоторых случаях, основной индуктивный компонент 320. В результате этого взаимодействие между пассивной цепью 200 и электронным модулем 300 может быть основано на взаимной индукции вторичного индуктивного компонента 220 и основного индуктивного компонента 320. Иными словами, основной индуктивный компонент 320 и вторичный индуктивный компонент 220 могут находиться в электромагнитном соединении друг с другом.

Таким образом, электронный модуль 300 и пассивная цепь 200 могут взаимодействовать беспроводным способом, причем вариант осуществления, раскрытый выше, основанный на взаимной индукции, является одним из возможных примеров для реализации беспроводного взаимодействия.

Такое беспроводное взаимодействие между электронным модулем 300 и пассивной цепью 200 особенно предпочтительно в шине 100, содержащей армирующий брекер 150, расположенный между протектором 120 и внутренней поверхностью 130 шины 100, так как электронный модуль 300 и пассивная цепь 200 могут быть расположены таким образом, что армирующий брекер 150 находится между ними, как проиллюстрировано на Фиг. 3а, согласно примеру. В таком случае преимущество беспроводного взаимодействия между электронным модулем 300 и пассивной цепью 200 возникает по меньшей мере ввиду необязательности пробивания армирующего брекера 150 для обеспечения физического канала связи между электронным модулем 300 и пассивной цепью 200, т.к. такое пробивание может негативно повлиять на прочность конструкции армирующего брекера 150 и/или повлечь необходимость обеспечения сложных компенсационных мер для армирующего брекера 150.

Со ссылкой на Фиг. 2а и 2b, электронный модуль 300 содержит антенну 312. Такая антенна 312 может быть встроена в цепь 310 связи электронного модуля 300, или она может быть отдельной, но находится в электрическом соединении с цепью 310 связи. Например, как показано на Фиг. 5а, антенна 312 может быть выполнена на той же монтажной плате, к которой присоединена цепь 310 связи. Монтажная плата может быть гибкой.

Такая антенна 312 может быть выполнена с возможностью беспроводной передачи информации от электронного модуля 300 на приемное устройство (не проиллюстрировано), расположенное на расстоянии от шины 100. Таким приемным устройством может быть, например, устройство, временно или постоянно установленное в транспортном средстве, оснащенном шиной 100, сотовым телефоном водителя или пассажира указанного транспортного средства, или диагностическое устройство в мастерской. Хотя это не проиллюстрировано, такое приемное устройство может дополнительно передавать указанную информацию, например, на компьютерный сервер или в облачный сервис.

Информация, которую антенна 312 способна передавать, может относиться к измерению представляющего интерес показателя с помощью пассивной цепи 200, считываемого с помощью электронного модуля 300, как показано на Фиг. 3а. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, информация, которую антенна 312 способна передавать, может относиться к измерению представляющего интерес показателя с помощью датчика 340 самого электронного модуля 300, как показано на Фиг. 3b. Таким образом, с помощью антенны 312, измеряемая и/или любая другая информация может быть передана беспроводным образом от электронного модуля 300 в другое место для удобного отображения, анализа и/или диагностических целей. Такая передача информации может быть двусторонней, то есть к и от электронного модуля 300. Такая передача информации может быть основана, например, соединении по Bluetooth.

Несмотря на то, что беспроводное взаимодействие между пассивной цепью 200 и электронным модулем 300, как раскрыто выше, работает, как правило, в диапазоне миллиметров или сантиметров, беспроводное соединение между электронным модулем 300, содержащим антенну 312, и приемным устройством на расстоянии от шины 100, предпочтительно работает в большем диапазоне, например, в диапазоне от десятков сантиметров до метров. Например, соединение по Bluetooth имеет максимальный диапазон от метров до десятков метров или более, в зависимости от условий и используемой версии протокола Bluetooth.

Со ссылкой на Фиг. 3а, шина 100 может содержать пассивную цепь 200, встроенную в протектор 120, в частности, встроенную в блок 110 протектора. Таким образом, пассивная цепь 200 может быть способна измерять представляющие интерес показатели, такие как износ протектора 120. Пассивная цепь 200 может быть установлена в шину 100 при изготовлении шины 100, непосредственно после изготовления шины 100 или в процессе послепродажной установки, например сторонней организацией. Шина 100 может содержать одну или более пассивных цепей 200, например, две или более пассивных цепей 200 для измерения двух или более показателей, представляющих интерес.Однако, со ссылкой на Фиг. 3b, шина 100 не обязательно содержит пассивную цепь 200. Более того, как показано на Фиг. 3b, когда пассивная цепь 200 не применяется, электронный модуль 300 не обязательно содержит основной индуктивный компонент 320, выполненный с возможностью электромагнитного взаимодействия с пассивной цепью 200.

С целью взаимодействия между пассивной цепью 200 и электронным модулем 300, как раскрыто выше, электронный модуль 300 предпочтительно расположен на внутренней поверхности 130 шины 100 так, что основной индуктивный компонент 320 электронного модуля 300 и вторичный индуктивный компонент 220 пассивной цепи 200 по существу выровнены относительно осевого направления вдоль оси вращения AXR шины и направления SC вдоль окружности шины.

Для надлежащей работы модуля 300, электронный модуль 300 должен быть прикреплен к шине 100 надежным образом, и, возможно, также в правильном положении.

Со ссылкой на Фиг. 4а-4с, положение электронного модуля 300 на внутренней поверхности 130 шины 100 может быть обусловлено установкой в указанном положении на внутренней поверхности 130 шины 100 гнезда 400, в котором может быть установлена по меньшей мере часть электронного модуля 300. Другими словами, согласно раскрытому решению, имеется гнездо 400, соединенное с внутренней поверхностью 130 шины 100, так что гнездо 400 выполнено с возможностью приема и вмещения по меньшей мере части электронного модуля 300.

Электронный модуль 300 или по меньшей мере его часть может быть установлен в гнездо 400 при изготовлении шины 100, непосредственно после изготовления шины 100 или в процессе послепродажной установки, например, сторонней организацией.

Гнездо 400 может быть изготовлено непосредственно на/в шине 100, например, в процессе вулканизации. Однако, предпочтительно гнездо 400 прикрепляют к шине 100 после ее вулканизации. Это позволяет использовать стандартные способы производства для самой шины 100. Гнездо 400 может быть прикреплено к шине 100, например, с применением подходящего клея, как раскрыто ниже.

Электронный модуль 300 или по меньшей мере его часть может быть закреплен в его установочном положении внутри гнезда 400 с использованием механической опоры в соответствии с раскрытым ниже. В дополнение к этому, дополнительная надежность может быть обеспечена путем размещения литьевого материала между гнездом 400 и электронным модулем 300 или той частью электронного модуля 300, которая установлена в гнездо 400. Например, гнездо 400 может служить в качестве формы для электронного модуля 300, так что электронный модуль 300 вставляется в гнездо 400, после чего литьевой материал заливается в гнездо 400. Таким литьевым материалом может быть клей. Таким литьевым материалом может быть, например, эпоксид, полиуретан, акрил, силикон или другой термореактивный полимер или клей на основе термопластичного полимера.

Как показано на Фиг. 6а, такое гнездо 400 может быть соединено с внутренней поверхностью 130 шины 100 клеевым способом. В таком случае между гнездом 400 и внутренней поверхностью 130 шины 100 предусмотрен клей 460. Такой клей 460 может содержать, например, термореактивный полимер или клей на основе термопластичного полимера. Соответственно, клей 460 выбирается из группы, содержащей эпоксид, полиуретан, акрил.

Если шина 100 содержит пассивную цепь 200 и армирующий брекер 150, расположенный между протектором 120 и внутренней поверхностью 130, как в примере, проиллюстрированном на Фиг. 3а, армирующий брекер 150 расположен между электронным модулем 300 и пассивной цепью 200. В таком случае армирующий брекер 150 расположен между основным индуктивным компонентом 320 электронного модуля 300 и вторичным индуктивным компонентом 220 пассивной цепи 200.

Со ссылкой на Фиг. 6а, гнездо 400 содержит стенку или стенки 402. Такая стенка (стенки) 402 может содержать, например, полимерный материал, такой как резина или другой термопластичный эластомер.

Например, как специально проиллюстрировано на Фиг. 6а, гнездо 400 может иметь по существу круговую стенку 402. В качестве другого примера, гнездо 400 может иметь более одной стенок 402, в частности, четыре стенки, как показано в конкретных примерах, проиллюстрированных на Фиг. 7b и 7d.

Стенка (стенки) 402 обеспечивают опору электронного модуля 300 или той части электронного модуля 300, которая установлена в гнездо 400. Для дополнительной опоры, особенно вдоль радиального направления SR, внутренняя сторона (стороны) стенки (стенок) 402 может иметь шероховатость поверхности. Такая шероховатость поверхности может обеспечивать повышенное трение или сцепление между электронным модулем 300 и внутренней стороной (сторонами) стенки (стенок) 402 гнезда 400 и/или между вышеупомянутым литьевым материалом и внутренней стороной (сторонами) стенки (стенок) 402 гнезда 400. Коэффициент шероховатости R_a такой шероховатости поверхности может быть, например, по меньшей мере 5 микрометров. Такая шероховатость поверхности может быть обеспечена, например, за счет пескоструйной обработки, или она может быть свойственным качеством стенки (стенок) 402, обусловленным производством. Вышесказанное применимо, с необходимыми изменениями, и к шероховатости поверхности электронного модуля 300.

Согласно раскрытому решению, стенка (стенки) 402 гнезда 400 ограничивает (ограничивают) по меньшей мере первое отверстие 410 и второе отверстие 420. Таким образом, стенка (стенки) 402 гнезда 400 может ограничивать, как проиллюстрировано на Фиг. 6а, первое отверстие 410 и второе отверстие 420. В качестве альтернативы, стенка (стенки) 402 гнезда 400 может ограничивать, как проиллюстрировано на Фиг 6е, первое отверстие 410, второе отверстие 420 и третье отверстие 430. В качестве другого варианта, стенка (стенки) 402 гнезда 400 может ограничивать первое отверстие 410, второе отверстие 420, третье отверстие 430 и четвертое отверстие (не проиллюстрировано специально) и так далее. Другими словами, помимо первого отверстия 410, могут быть предусмотрены одно или более отверстий в стенке (стенках) 402 сбоку гнезда 400.

Второе отверстие 420, как и третье отверстие 430 и/или любые дополнительные отверстия сбоку гнезда 400, предназначены для обеспечения возможности прохождения части электронного модуля 300 через второе отверстие 420, при этом стенка (стенки) 402 сбоку окружает (окружают) только первую часть 301, т.е. остальную часть электронного модуля 300. Иными словами, только первая часть 301 электронного модуля 300 заключена в гнездо 400, в то время, как вторая часть 302 электронного модуля 300 проходит через второе отверстие 420 наружу гнезда 400. Таким образом, часть второй части 302 остается за пределами гнезда 400. Выход второй части 302 электронного модуля 300 за пределы гнезда 400 через второе отверстие 420 имеет технический эффект более надежного удержания на месте электронного модуля 300 за счет обеспечения механической опоры для электронного модуля 300, особенно в радиальном направлении SR, и предотвращения вращения электронного модуля 300 внутри гнезда 400. Например, стенка (стенки) 402 может сбоку окружать по меньшей мере источник 330 питания электронного модуля 300.

Как уже упоминалось выше, те же самые принципы применимы к прохождению частей электронного модуля 300 за пределы гнезда 400 в случае прохождения более чем через одно отверстие сбоку гнезда 400. Это проиллюстрировано согласно примеру, на Фиг. 4с в случае двух таких отверстий: вторая часть 302 электронного модуля 300 остается за пределами гнезда 400 при прохождении через второе отверстие 420, а третья часть 303 электронного модуля 300 остается за пределами гнезда 400 при прохождении через третье отверстие 430.

Расположенная таким образом за пределами гнезда 400 часть или части электронного модуля 300 может содержать, например, антенну 312 или по меньшей мере часть антенны 312, как проиллюстрировано на Фиг. 4b. Антенны или части антенны 312 могут быть расположены во второй части 302 и третьей части 303 модуля 300 в конструкции на Фиг. 4с. Чтобы предусмотреть функцию беспроводной передачи информации, антенна 312 электрически соединена с первой частью 301 электронного модуля 300, которая окружена стенкой (стенками) 402 гнезда.

Выполнение по меньшей мере части антенны 312 в качестве части электронного модуля 300, которая расположена за пределами гнезда, имеет преимущество, заключающееся в отсутствии необходимости предусматривать дополнительный элемент или элементы в электронном модуле 300, проходящий через второе отверстие 420 и, возможно, третье 430 и другие такие отверстия гнезда 400.

Выполнение по меньшей мере части антенны 312 в качестве части электронного модуля 300, которая расположена за пределами гнезда 400, имеет дополнительное преимущество, заключающееся в увеличении интенсивности сигнала антенны 312, так как сигнал не блокируется стенкой (стенками) 420 гнезда 400 и/или другими частями электронного модуля 300, установленными внутри гнезда 400. Это может быть особенно выгодно в шине 100, содержащей армирующий брекер 150, расположенный между электронным модулем 300 и пассивной цепью 200, так как армирующий брекер 150, особенно, если он содержит сталь, может ослаблять сигнал между антенной 312 и тем или иным приемным устройством за пределами шины 100.

Со ссылкой на Фиг. 6а, первое отверстие 410 гнезда 400 может быть сформировано так, что электронный модуль 300 может быть встроен и/или отлит в гнездо 400 через первое отверстие 410, как было раскрыто выше. Иными словами, первое отверстие 410 может иметь такие размеры, которые позволяют установить и/или отлить электронный модуль 300 в гнездо 400 через первое отверстие 410 так, что после такой установки и/или отливки, часть электронного модуля 300 расположена за пределами гнезда 400 за счет прохождения через по меньшей мере второе отверстие 420.

Как проиллюстрировано на Фиг. 6b-6d согласно примерам, гнездо 400 может быть выполнено так, что первый край 407 гнезда 400 соединен с внутренней поверхностью 130 шины 100, а второй край 408, который находится напротив первого края 407, ограничивает первое отверстие 410. Иными словами, первый край 407 может находиться вплотную к внутренней поверхности 130 шины и прикреплен к ней, в то время как второй край 408 определяет первое отверстие 410 гнезда 400. В таком случае гнездо 400 может быть сначала прикреплено к внутренней поверхности 130 шины, и после чего электронный модуль 300 может быть установлен в гнездо 400, согласно тому, что было раскрыто выше относительно частичного нахождения электронного модуля 300 в его установочном положении внутри гнезда 400.

Как проиллюстрировано на Фиг. 6b-6d согласно примерам, гнездо 400 может иметь такую форму, при которой внутреннее пространство гнезда 400, которое выполнено с возможностью приема первой части 301 электронного модуля 300, сужается к первому отверстию 410. Это имеет эффект, состоящий в том, что стенка (стенки) 402 препятствует движению электронного модуля 300 наружу из гнезда 400.

Как проиллюстрировано на Фиг. 6а, первый край 407 гнезда 400 может содержать кромку 405 так, что кромка 405 соединена с внутренней поверхностью 130 шины 100, при соединении гнезда 400 с внутренней поверхностью 130 шины 100. Такая кромка 405 может проходить в боковом направлении наружу от стенки (стенок) 402 гнезда. То есть, если смотреть сверху, как на Фиг. 7a-7d, периметр гнезда 400 может быть больше у первого края 407, содержащего кромку 405, чем у второго края 408. В таком случае площадь А₄₀₅ поперечного сечения кромки 405 больше, чем площадь А₄₀₈ поперечного сечения второго края 408 гнезда, причем второй край 408 находится напротив кромки 405. Площадь А₄₀₅ поперечного сечения кромки 405 может быть, например, по меньшей мере на 5% больше, чем площадь А₄₀₈ поперечного сечения второго края 408 гнезда, например по меньшей мере на 10%, или 20%, или 40%, или 60%, или 80%, или 100%, или 150%, или 200% больше.

Преимущество такой кромки 405 состоит в том, что она обеспечивает большую площадь контакта между гнездом 400 и внутренней поверхностью 130 шины 100. Таким образом, если гнездо 400 приклеено к внутренней поверхности 130 шины 100, кромка 405 обеспечивает большую площадь для клея 460, таким образом обеспечивая большую силу сцепления между гнездом 400 и внутренней поверхностью 130 шины 100.

Такая кромка 405 может быть круглой или по существу круглой, как проиллюстрировано на Фиг. 7а и 7d согласно примерам. В качестве альтернативы, такая кромка 405 может быть некруглой или по существу некруглой, как проиллюстрировано на Фиг. 7b-7с согласно примерам.

И кромка 405, и гнездо 400 могут быть круглыми, как проиллюстрировано на Фиг. 7а, или они оба могут быть некруглыми, как проиллюстрировано на Фиг. 7b, или один из них может быть круглым, а другой - некруглым, как проиллюстрировано на Фиг. 7с и 7d. При этом следует понимать, что форма гнезда 400, как проиллюстрировано на Фиг. 7a-7d, по существу относится к форме поперечного сечения второго края 408 гнезда 400, если смотреть сверху; например, в радиальном направлении SR шины (см. Фиг. 3а и 3b).

Такая кромка 405 может быть выполнена из такого же материала, что и стенка (стенки) 402 гнезда 400. В качестве альтернативы, такая кромка 405 может содержать материал или материалы, отличающийся от материала стенки (стенок) 402 гнезда 400. Такая кромка может содержать, например, полимерный материал, такой как резина или другой термопластичный эластомер. Такая кромка 405 может содержать элементы жесткости, такие как корды или волокна, впрессованные внутрь кромки 405.

Гнездо 400 может быть изготовлено, например, путем литья, такого как литье под давлением или прессование в пресс-форме. При изготовлении гнезда 400 могут использоваться различные материалы, такие как различные виды резины, в соответствии с раскрытым выше, с помощью, например, вулканизации предварительно отформованного гнезда 400, так чтобы различные материалы могли быть таким образом соединены вместе. При изготовлении гнезда 400 могут использоваться различные материалы, в соответствии с раскрытым выше, также, например, с помощью соединения конструктивных элементов вместе известными способами, такими как склеивание.

Со ссылкой на Фиг. 6b-6d, часть стенки (стенок) 402 гнезда 400 может быть расположена между вторым краем 408 гнезда 400 и вторым отверстием 420. Кроме того, часть стенки (стенок) 402 гнезда 400 может быть расположена между первым краем 407 гнезда 400 и вторым отверстием 420. Таким образом, антенна 312 или та ее часть, которая проходит через второе отверстие 420 гнезда, может находиться на расстоянии от внутренней поверхности 130 шины 100. Такое расположение имеет преимущество, состоящее в том, что обеспечивает до некоторой степени свободу при проектировании в отношении размеров и/или формы антенны 312, так как антенна 312 или та ее часть, которая проходит через второе отверстие 420 за пределы гнезда 400, не обязательно плотно прилегает к внутренней поверхности 130 шины 100. Кроме того, расстояние между антенной 312 и поверхностью 130 шины имеет преимущество, состоящее в том, что нет прямого механического воздействия на антенну 312 из-за ударов, испытываемых шиной 100 и передаваемых внутренней поверхности 130 шины, так как антенна 312 не находится в непосредственном контакте с внутренней поверхностью 130. Более того, часть стенки (стенок) 402 гнезда 400, которая расположена между вторым краем 408 гнезда 400 и вторым отверстием 420, механически поддерживает электронный модуль 300, особенно в радиальном направлении SR. То же самое применимо, если гнездо 400 содержит третье 430 и возможно другие отверстия сбоку гнезда 400.

Со ссылкой на Фиг. 6с и 6d, стенка (стенки) 402 гнезда 400 может содержать выступ 450 или несколько выступов 450. Такой выступ (выступы) 450 может быть расположен внутри гнезда 400 и выступать вовнутрь. Другими словами, такой выступ (выступы) 450 может выступать в направлении первой части 301 электронного модуля 300, которая окружена стенкой (стенками) 402 гнезда 400, относительно установленного положения электронного модуля 300 внутри гнезда 400.

Если стенка (стенки) 402 гнезда 400 содержит выступ 450 или несколько выступов 450, предпочтительно, электронный модуль содержит соответствующее углубление или углубления (не показано), таким образом, что выступ (выступы) 450 расположен внутри такого углубления (углублений), когда электронный модуль 300 расположен в его установленном положении внутри гнезда 400.

Преимущество такого выступа (выступов) 450 заключается в том, что электронный модуль обеспечивается 300 дополнительной механической опорой в его установленном положении внутри гнезда 400, и таким образом обеспечивается надежное удержание электронного модуля 300 в его установленном положении внутри гнезда 400.

Согласно примеру, как проиллюстрировано на Фиг. 6d, может быть предусмотрен выступ 450, таким образом, что выступ 450 по бокам окружает первую часть 301 электронного модуля. Другими словами, выступ 450 может окружать ту часть электронного модуля 300, которая расположена в гнезде 400.

Высота h₄₅₀ выступа (выступов) 450 может составлять, например, по меньшей мере 0,5 мм. То есть, выступ (выступы) 450 могут выступать по меньшей мере на 0,5 мм, например, на 0,5-10 мм, внутрь от внутренней стороны стенки (стенок) 402, в соответствии с тем, что проиллюстрировано на Фиг. 6с и 6d.

Хоть это специально и не показано с возможными вариациями, выступ (выступы) 450 может иметь конкретную форму поперечного сечения в целях обеспечения, например, возможности установки и/или укреплении электронного модуля 300 внутрь гнезда 400 и/или в гнезде 400. Например, такая форма поперечного сечения может быть полукруглой, треугольной или прямоугольной. Хотя это не проиллюстрировано специально, выступ (выступы) 450 может иметь конкретную трехмерную форму, обеспечивающую возможность механической блокировки. Например, такая трехмерная форма может иметь позитивную и/или негативную конусность, наподобие блокировки типа «рыбий хвост». В указанных случаях электронный модуль 300 содержит соответствующие углубления (не проиллюстрировано), механически совместимые с указанными формами выступа (выступов) 450.

В соответствии с другим примером (специально не проиллюстрирован), выступ 450 может образовывать гайковидную резьбу на внутренней части круглого гнезда 400, т.е. на внутренней стороне круговой стенки 402. В таком случае первая часть 301 круглого электронного модуля 300 содержит соответствующую болтовую резьбу, так что электронный модуль 300 может быть установлен внутрь гнезда 400 закручивающим движением.

Как проиллюстрировано на Фиг. 6b и 6с, внутреннее дно 403 гнезда 400 может содержать выпуклость 455. Такая выпуклость 455 может применяться для обеспечения направляющей для электронного модуля 300 относительно его правильного установочного положения внутри гнезда 400. В таком случае, электронный модуль 300 имеет соответствующее углубление на его нижней поверхности (специально не проиллюстрировано). Такая направляющая может быть полезна, если, например, после установки электронного модуля 300 в гнездо 400 между электронным модулем 300 и стенкой (стенками) 402 гнезда 400 вводится литьевой материал, поскольку электронный модуль может быть установлен по направляющей, например, так, чтобы зазор от стенки (стенок) 402 было по существу одинаковым по всему его периметру.

Со ссылкой на Фиг. 5с-5е, предпочтительно, основной индуктивный компонент 320 электронного модуля 300 магнитно экранирован от других компонентов, таких как электронные компоненты электронного модуля 300, для уменьшения или устранения магнитных помех на другие компоненты электронного модуля 300. С этой целью, электронный модуль может содержать компонент 350, изготовленный из парамагнитного или ферромагнитного материала, такого как феррит. Для обеспечения указанного магнитного экранирования, предпочтительно, расстояние d₃₂₀ между основным индуктивным компонентом 320 и внутренней поверхностью 130 шины 100 меньше, чем расстояние d₃₅₀ между компонентом 350, изготовленным из парамагнитного или ферромагнитного материала и внутренней поверхностью 130 шины 100, как изображено на Фиг. 5с. Другими словами, предпочтительно, основной индуктивный компонент 320 расположен, относительно радиального направления SR, между компонентом 350, изготовленным из парамагнитного или ферромагнитного материала, и внутренней поверхностью 130 шины. Более того, предпочтительно, компонент 350, изготовленный из парамагнитного или ферромагнитного материала расположен ближе к внутренней поверхности 130 шины 100, чем те или иные электронные цепи, такие как цепь 310 связи, электронного модуля 300.

Источник 330 питания, например, аккумуляторная батарея, которая служит в качестве источника энергии для электронного модуля 300, может быть расположен, относительно радиального направления SR, либо между уровнем антенны 312 и внутренней поверхностью 130 шины 100, как в примере, показанном на Фиг. 5а-5с и 5е, либо между уровнем антенны 312 и вторым краем 408 гнезда 400, как в случае на Фиг. 5d. Однако, предпочтительно, по меньшей мере один из источника 330 питания и компонента 350, изготовленного из парамагнитного или ферромагнитного материала, расположен, относительно радиального направления SR, между уровнем антенны 312 и внутренней поверхностью 130 шины 100. Тем не менее, чтобы источник 330 питания не нарушал взаимодействие между основным индуктивным компонентом 320 и вторичным индуктивным компонентом 220, предпочтительно, источник 330 питания, относительно радиального направления SR, не расположен между основным индуктивным компонентом 320 и вторичным индуктивным компонентом 220. Поэтому, предпочтительно, расстояние d₃₂₀ между основным индуктивным компонентом 320 и внутренней поверхностью 130 шины 100 меньше, чем расстояние d₃₃₀ между источником 330 питания и внутренней поверхностью 130 шины, как в случае примера, показанного на Фиг. 5а-5е.

Предпочтительно, источник 330 питания магнитно экранирован от основного индуктивного компонента 320 с целью уменьшения или устранения любых токов внутри источника 330 питания, такого как аккумуляторная батарея, индуцируемых магнитным полем основного индуктивного компонента 320. Поэтому предпочтительно, расстояние d₃₂₀ между основным индуктивным компонентом 320 и внутренней поверхностью 130 шины 100 меньше, чем расстояние d₃₅₀ между компонентом 350, изготовленным из парамагнитного или ферромагнитного материала, и внутренней поверхностью 130 шины 100, и вместе с этим, расстояние d₃₃₀ между источником 330 питания и внутренней поверхностью 130 шины 100 больше, чем расстояние d₃₅₀ между компонентом 350, изготовленным из парамагнитного или ферромагнитного материала, и внутренней поверхностью 130 шины 100. Иными словами, предпочтительно, компонент 350, изготовленный из парамагнитного или ферромагнитного материала расположен, относительно радиального направления SR, между источником 330 питания и основным индуктивным компонентом 320, так что из указанных элементов основной индуктивный компонент 320 расположен ближе к внутренней поверхности 130 шины 100. На Фиг. 5с-5е проиллюстрированы примеры такого расположения.

Кроме того, когда электронный модуль 300 содержит основной индуктивный компонент 320, предпочтительно, он расположен ближе к внутренней поверхности 130 шины 100, чем цепь 310 связи, как показано согласно примерам на Фиг. 5а-5е.

Со ссылкой на Фиг. 3b и 5а-5b, кроме считывания измеряемой информации с пассивной цепи 200 или в качестве альтернативы, электронный модуль 300 может содержать датчик 340. Такой датчик 340 может быть выполнен с возможностью измерения показателя, представляющего интерес, такого как давление внутри шины 100 или ускорение шины 100. Таким образом, таким датчиком 340 может быть, например, датчик давления или датчик ускорения. Если датчик 340 предназначен для измерения показания, представляющего интерес, применительно к внутреннему пространству шины 100, например, преобладающего там давления воздуха, предпочтительно, датчик 340 выходит во внутреннее пространство шины 100. Такой выход датчика во внутреннее пространство шины 100 может быть реализован, например, через первое отверстие 410 гнезда 400. Такой датчик 340 может быть, например, встроен в или соединен с цепью 310 связи или антенной 312 электронного модуля 300.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина (100) содержит модуль (300) и гнездо (400), соединенное с внутренней поверхностью (130) шины (100). При этом гнездо (400) содержит стенку (стенки) (402), которая ограничивает (ограничивают) отверстия, содержащие по меньшей мере первое отверстие (410) и второе отверстие (420). При этом часть модуля (300) проходит через по меньшей мере второе отверстие (420) таким образом, что стенка (стенки) (402) гнезда (400) сбоку окружает (окружают) только первую часть (301) модуля (300) так, что по меньшей мере вторая часть (302) модуля (300) расположена за пределами гнезда (400). Технический результат – повышение надежности соединения активного датчика и/или считывающего устройства с шиной. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Шина (100), содержащая

- гнездо (400), соединенное с внутренней поверхностью (130) шины (100),

и

- электронный модуль (300), причем

- гнездо (400) содержит стенку или стенки (402), ограничивающую или ограничивающие по меньшей мере первое отверстие (410) и второе отверстие (420),

- часть электронного модуля (300) проходит через по меньшей мере второе отверстие (420) таким образом, что

- стенка или стенки (402) гнезда (400) сбоку окружает или окружают только первую часть (301) электронного модуля (300) так, что

- по меньшей мере вторая часть (302) электронного модуля (300) расположена за пределами гнезда (400), причем

- первый край (407) гнезда (400) соединен с внутренней поверхностью (130) шины (100), а

- второй край (408) гнезда (400), который находится напротив первого края (407), ограничивает первое отверстие (410),

- второе отверстие (420) открывается с одной из сторон гнезда (400),

- часть стенки или стенок (402) расположена между вторым краем (408) гнезда (400) и вторым отверстием (420); и

- первое отверстие (410) имеет такие размеры, которые позволяют установить электронный модуль (300) в гнездо (400) через первое отверстие (410) так, что после такой установки часть электронного модуля (300) расположена за пределами гнезда (400) за счет прохождения через по меньшей мере второе отверстие (420).

2. Шина (100) по п. 1, отличающаяся тем, что электронный модуль (300) содержит

- источник (330) электроэнергии, такой как аккумуляторная батарея и/или устройство сбора энергии, и

- антенну (312), причем

- вторая часть (302) содержит по меньшей мере часть антенны (312).

3. Шина (100) по п. 2, отличающаяся тем, что электронный модуль (300) содержит основной индуктивный компонент (320), причем шина (100), содержит

- пассивную цепь (200), содержащую

- вторичный индуктивный компонент (220) и

- вторичный емкостной компонент (210), причем

- основной индуктивный компонент (320) и вторичный индуктивный компонент (220) находятся в электромагнитном соединении друг с другом.

4. Шина (100) по п. 3, содержащая

армирующий брекер (150), расположенный между основным индуктивным компонентом (320) и вторичным индуктивным компонентом (220).

5. Шина (100) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что гнездо (400) содержит

- кромку (405), выступающую в боковом направлении наружу от стенки или стенок (402) гнезда (400), причем

- кромка (405) соединена с внутренней поверхностью (130) шины (100).

6. Шина (100) по п. 5, отличающаяся тем, что

- площадь (А₄₀₅) поперечного сечения кромки (405) по меньшей мере на 5% больше, чем площадь (А₄₀₈) поперечного сечения второго края (408) гнезда (400), причем второй край (408) находится напротив кромки (405).

7. Шина (100) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что стенка или стенки (402) гнезда (400) содержит или содержат

- по меньшей мере один выступ (450), выступающий в сторону первой части (301) электронного модуля (300), который по бокам окружен стенкой или стенками (402) гнезда (400).

8. Шина (100) по п. 7, отличающаяся тем, что

- выступ (450) по бокам окружает первую часть (301) электронного модуля (300).

9. Шина (100) по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что

- высота (h₄₅₀) выступа (450) составляет по меньшей мере 0,5 мм.

10. Шина (100) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что внутренние стороны стенки или стенок (402) имеют шероховатость поверхности.

11. Шина (100) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что внутреннее дно (403) гнезда (400) содержит выпуклость (455).

12. Шина (100) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что электронный модуль (300) содержит

- датчик (340), такой как датчик давления или датчик ускорения.

13. Шина (100) по п. 12, отличающаяся тем, что

- датчик (340) выходит во внутреннюю сторону шины (100) через первое отверстие (410).

14. Шина (100) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что

- гнездо (400) соединено с внутренней поверхностью (130) шины (100) с помощью клея (460) или вулканизации.

15. Шина (100) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что

- стенка или стенки (402) гнезда (400) ограничивает или ограничивают третье отверстие (430),

- часть стенки или стенок (402) расположены между вторым краем (408) гнезда (400) и третьим отверстием (430), и

- по меньшей мере третья часть (303) электронного модуля (300) расположена за пределами гнезда (400), так что

- часть электронного модуля (300) проходит через третье отверстие (430).