带有胎压监测功能的轮胎的制作方法

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种带有胎压监测功能的轮胎。

背景技术：

对于轮胎产品来说，为了能对其的制造，流通和使用等环节进行管理，记录及可追溯，带有可读写芯片的电子标签已经被应用到轮胎当中。

现阶段，电子标签被应用到轮胎中有两种主要的方式：第一种是内置式，即轮胎的电子标签设置在到轮胎特定部位内部,这样数据有效性较高，还可防止外部条件对其的破坏。但是，由于多设置在轮胎特定部位，尤其是内部骨架材料之间，通常需要特定设备与工艺，导致标签贴合工艺复杂，成本高。同时，由于电子标签具有一定的三维结构，以及其组成材料与轮胎橡胶基质的亲和性差，内置电子标签易引起轮胎内部的初始破坏，从而影响轮胎的使用寿命。

第二种应用方式是外贴式，即使用一定的封装技术，将电子标签封装于特定包装内，再通过粘合剂黏贴或加热固化到外胎内或外表面。相对来说，轮胎外贴式电子标签有一定的数据有效性，贴合工艺简单，不会引起轮胎内部的初始破坏。但是，此种贴合方式不能防止来自外部环境对标签的损害，例如刮擦、气候等。

目前的轮胎胎压监测器往往外置于气嘴口处，容易脱落损坏。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种带有胎压监测功能的轮胎，包括：

胎唇，所述胎唇包括胎圈钢丝和三角胶；

电子标签，粘贴设置于所述胎圈钢丝的轮胎径向下端至三角胶顶端的轮胎表面，所述电子标签包括，贴合在所述轮胎表面的粘合层，复合在所述粘合层上的天线芯片层，复合在所述天线芯片层上的第一基材层，印刷在所述第一基材层上的光学识别层；

胎压监测装置，所述胎压监测装置包括若干设置于于轮胎胎冠内部，沿轮胎周向分段设置的压电膜传感器，所述压电膜传感器与所述柔性电子标签相连接。

作为优选，所述天线层包括：

天线；

射频芯片模块，所述射频芯片模块上具有电机；

接线端子，所述接线端子一端与天线连接，另一端与射频芯片模块上的电极冷压连接。

作为优选，所述天线层还包括，封装组件，所述封装组件包覆电子标签，所述封装组件包括包覆层，所述包覆层包覆住天线、射频芯片及接线端子，所述覆盖层由两层平面橡胶层覆合而成，所述覆盖层由未经硫化处理的天然橡胶构成，并在表面设置保护膜。

作为优选，所述封装组件还包括，热缩管套，所述热缩管套包覆电子标签中的射频芯片模块和接线端子。

作为优选，所述光学识别层具有平行的若干条码形状的可光学识别图案或具有二维码可光学识别图案。

作为优选，所述胎冠的外表面设置有沿周向分段设置的胎面花纹，在所述轮胎的内部对应于所述胎面花纹的位置处设置有所述压电薄膜传感器，以在所述胎面花纹产生形变时检测对应的所述胎面花纹的胎压信息。

作为优选，所述胎面花纹沿所述轮胎的轴向划分成相互平行的至少两个胎面花纹环带，所述至少两个胎面花纹环带均分别分段设置有多个所述压电薄膜传感器。

作为优选，所述胎冠外表面还包括设置于所述胎面花纹环带的侧向的平滑环带，所述平滑环带分段设置有多个所述压电薄膜传感器。

作为优选，所述平滑环带位于所述胎冠的两侧边缘，所述胎面花纹环带位于所述平滑环带之间。

作为优选，所述轮胎还包括相互电性连接的信息采样模块和信息发送模块，同一圆周上的压电薄膜传感器通过导线电性连接，并与所述信息采样模块电连接；所述信息采样模块用于收集所述压电薄膜传感器依次发出的所述胎压信息，所述信息发送模块用于向外界发送所述胎压信息或经所述胎压信息计算获得的形变信息。

本发明提供一种带有胎压监测功能的轮胎，其结构紧凑，通过内置的电子标签能有效记录数据的有效性，避免虚假销售与串货的现象，安全可靠，同时将胎压传感器内置于轮胎内，不易损坏脱落。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一个实施例中带有胎压监测功能的轮胎结构示意图；

图2为本发明一个实施例中电子标签结构示意图；

图3为本发明一个实施例中天线芯片层结构示意图；

图4为本发明一个实施例中胎冠结构示意图；

图5为本发明一个实施例中监测方式流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，在本发明提供的一个实施例中，

轮胎有环状刚性材料构成的一对胎唇，对称分布在轮胎轴向两侧；其包括胎圈钢丝1、三角胶2以及其他零件等。其中，常见于胎圈钢丝1由数条覆胶钢丝卷绕成圈，使轮胎紧密嵌合在轮圈之上。三角胶2即上窄下宽的带状周向三角胶层，是位于胎圈钢丝1上方填充于帘布层间的高硬度橡胶，以提高胎边和胎唇的刚性。

本实施例对所述的轮胎结构没有特殊限制，采用本领域常规的三角胶以及胎圈钢丝等轮胎部件组装即可。

本实施例轮胎设置有电子标签3，其粘贴在所述胎圈钢丝1的轮胎径向下端至三角胶2顶端的轮胎表面。

在此范围内的轮胎部位在轮胎行驶过程中形变较小，原因在于：胎圈钢丝1强度较大，可使该部位在轮胎行驶时具有较小变形。同时，三角胶2通常硬度较大，对轮胎具有支撑作用，因此其周边部位在轮胎行驶时变形也较小。此外，本实施例中电子标签3黏贴的轮胎表面应平整，无凸起或较大程度弯曲。

轮胎胎冠4的内部沿轮胎的周向分段设置多个压电薄膜传感器5。每一压电薄膜传感器5分别用于检测其所在位置对应的轮胎的分段区域上的胎压信息。

由于压电薄膜传感器5可利用自身的形变所产生的压电电流供电，因此无需外界额外提供电源。省去更换电池或者对电池充电等不方便的操作，因为轮胎一旦制作完成即不方便打开，如果打开则会损坏轮胎本身。

本实施例，在轮胎出厂时，使用配对的阅读器将生产记录与出厂日期等信息写入电子标签中。在日后查询时，通过电子标签读取器，读取电子标签内的信息。

使用时，本实施例压电薄膜传感器5通过本身内部设置的蓝牙或者无线信号将所监测到的胎压信息发送出来，与车内的接收终端相连接，实时监测胎压。

如图2所示，在一个实施例中，

电子标签3包括，贴合在所述轮胎表面的粘合层6，复合在所述粘合层6上的天线芯片层7，复合在所述天线芯片层7上的第一基材层8，印刷在所述第一基材层8上的光学识别层9，所述光学识别层9具有平行的若干条码形状的可光学识别图案或具有二维码可光学识别图案。

天线芯片层7主要包括射频芯片模块10、两个天线11、两个接线端子12、热缩套管13和覆盖层14。射频芯片模块10为芯片封装体，由射频芯片采用高可靠性模塑封装形成。由此构成的的封装体包括一长方体结构的封装本体10-1以及对称分布在封装本体两端面的电极10-2，该电极整体为扁平的方体结构，其一端与封装本体10-1内的射频芯片电连接，另一端伸出封装本体10-1。

本实施例通过两个接线端子12使得两天线11分别于两电极10-2连通。

本实施例中的接线端子12为冷压连接管，其一端与天线11铆接，另一端与电极10-2冷压连接。采用冷压连接方式进行导电性连接，可以获得承受高温的效果，在高温环境下不会损坏连接点，并且导通效果优良，导通电阻较小。

本实施例中的两个天线11为一对弹簧式天线，另外天线11的表面设置有铜锌合金镀层，通过该铜锌合金镀层使天线和橡胶的结合力更强，保证了轮胎的品质和使用寿命。同时弹簧式天线结构，可以使天线11具有良好的柔韧性和延伸性，在轮胎中应用的时候，可以随着轮胎橡胶的变形而变形，不影响天线11的性能，也不容易被破坏。

本实施例采用热缩套管13和覆盖层14配合构成的封装组件，用于对连接有天线11的射频芯片模块10形成双层包覆，提高整个标签的可靠性。

本实施例的热缩套管套13设在射频芯片模块10和其两端的接线端子12上，通过热风收缩包覆住射频芯片模块10和其两端的接线端子12，形成第一层包覆体，第一层包覆体可有效加强射频芯片模块10两端的机械强度，提高产品的抗冲击能力，使产品更可靠耐用。

本实施例覆盖层14采用两层未经硫化的天然橡胶层贴合而成，如此结构的覆盖层14，通过压合机构进一步包覆住射频芯片模块10、接线端子12和天线11，形成第二层包覆体，进一步提高产品的抗冲击能力，使产品更可靠耐用。

如图2所示，在一个实施例中，

轮胎的胎冠4的外表面设置有沿轮胎周向分段设置的多个胎面花纹15。进一步，胎面花纹15沿轮胎的轴向划分成至少两组相互平行的胎面花纹环带16，胎面花纹环带16的侧向设置有平滑环带17，即外表面为平滑的部分。

至少两个胎面花纹环带16均分别分段设置有多个压电薄膜传感器5。具体的，每一胎面花纹环带16上的每一个胎面花纹16均对应设置一个压电薄膜传感器5，或者间隔两个或多个胎面花纹15设置一个压电薄膜传感器5，平滑环带17也分段设置有多个压电薄膜传感器5。

平滑环带17位于胎冠4的两侧边缘，胎面花纹环带16位于平滑环带17之间，或者胎面花纹环带16位于胎冠4的两侧边缘，平滑环带17位于胎面花纹环带16之间；或者胎面花纹环带16和平滑环带17间隔设置。

本实施例中，天线芯片层7内还包括相互电性连接的信息采样模块18和信息发送模块19，同一胎面花纹环带16上的压电薄膜传感器5通过导线电性连接，并与信息采样模块18电连接，信息采样模块19用于收集压电薄膜传感器5依次发出的胎压信息。信息发送模块19用于向外界发送胎压信息，信息收集模块18与信息发送模块19之间可以是有线传输，亦可以是通过蓝牙或者无线信号进行传输。

本申请采用这样的结构设计，具有结构简单，集成度高，响应快，且检测胎压无需外界供电等特点。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。