DE102010016378B4

DE102010016378B4 - Reifenmodul für Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE102010016378B4
Application number: DE102010016378.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Cyllik Adrian; Dr. Lehmann Jörg
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2030-04-10
Also published as: DE102010016378A1

Abstract

Reifenmodul (3) für Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einer Reifeninnenseite (2),wobei das Reifenmodul (3) einen Container (6) zur Aufnahme und zum Schutz eines Elektronikmoduls (4) aufweist,wobei das separate Elektronikmodul (4) eine Vielzahl von integrierten elektronischen Bauteilen umfasst,wobei das Reifenmodul (3) frei beweglich im Reifenhohlraum des Fahrzeugreifens angeordnet ist und im Normalzustand an der Reifeninnenseite (2) anliegt,wobei der Container (6) eine Unterseite als Aufstandsfläche zur Reifeninnenseite (2) aufweist und diese Unterseite (1) in einer stabilen Lage des Reifenmoduls (3) sowie bei Rotation des Fahrzeugreifens fest an einer Position an der Reifeninnenseite (2) anliegt,wobei im Elektronikmodul (4) ein Beschleunigungssensor angeordnet ist und dieser Beschleunigungssensor dergestalt im Elektronikmodul (4) positioniert ist, dass bei einer Rotation des Fahrzeugreifens eine Beschleunigung in senkrechter Ausrichtung zur Unterseite des Reifenmodules (3) gemessen wird,dadurch gekennzeichnet, dassder Container (6) eine dreidimensionale eiförmige Kontur mit einer abgeflachten Unterseite (1) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reifenmodul für Fahrzeugreifen.
Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Hierzu zählt insbesondere eine Reifenidentifikation, mit der ein Automobilhersteller u. a. schnell sowie automatisiert feststellen kann, aus welchem Reifenwerk ein bestimmter Reifen geliefert wurde und an welches Fahrzeug der Reifen montiert wurde. Andere Aufgaben können eine Luftdrucküberwachung, eine Temperaturmessung oder die Messung von mechanischen Spannungszuständen im Reifen umfassen. Moderne Reifenmodule umfassen ein Elektronikmodul, in dem Sensorelemente und andere elektronische Bauteile angeordnet sind. Ein Beispiel für ein solches Reifenmodul offenbart die DE 102 43 441 A1 . Die WO 2005/047 029 A1 , US 2002/ 0073 771 A1 und DE 601 06 615 T2 offenbaren bekannte Reifenmodule für Fahrzeugreifen.
Ein Problem beim Einsatz von Reifenmodulen ist, dass das Reifenmodul im Allgemeinen entweder am Fahrzeugreifen oder aber an der Felge befestigt wird. Die Befestigung bedeutet immer einen zusätzlichen Arbeitsschritt und ist in dem Fall nicht unproblematisch, wenn das Reifenmodul auf der Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens befestigt werden soll. Es gibt Ansätze, das Reifenmodul ohne Befestigung im Reifenhohlraum anzuordnen. Bei diesem Lösungsansatz besteht jedoch das Problem, dass ein im Reifenmodul angeordneter Beschleunigungssensor keine eindeutigen Beschleunigungsmesssignale erhält. Mit dem Beschleunigungssensor wird beispielsweise das Einsetzen einer Radbewegung detektiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reifenmodul für einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem das Reifenmodul auf einfache Weise im Reifenhohlraum des Fahrzeugreifens angeordnet wird, wobei gleichzeitig der Beschleunigungssensor im Reifenmodul eindeutige Messsignale liefert.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass das erfindungsgemäße Reifenmodul auf einfache Weise im Reifenhohlraum des Fahrzeugreifens angeordnet wird. Es ist nunmehr keine aufwendige Montage des Reifenmoduls an der Felge oder auf der Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens notwendig; beispielsweise über einen entsprechenden Klebeprozess. Das Reifenmodul wird einfach lose in den Reifenhohlraum des Fahrzeugreifens eingelegt. Anschließend wird der Fahrzeugreifen mit dem Reifenmodul auf der Felge montiert. Der Container des Reifenmoduls bietet einen ausreichenden Schutz für das Elektronikmodul. Außerdem wird durch den Container die Innenseele des Fahrzeugreifens vor Beschädigungen geschützt. Durch die erfindungsgemäße Form des Containers legt sich das Reifenmodul immer in einer aufrechten Position an die Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens an. In dieser stabilen Lage des Reifenmoduls ist der im Reifenmodul angeordnete Beschleunigungssensor in der Lage, eindeutige Messsignale zu messen. Der Beschleunigungssensor ist so im Reifenmodul ausgerichtet, dass er in der aufrechten Position des Reifenmoduls Beschleunigungswerte messen kann, sofern der Fahrzeugreifen rotiert. Dieses Messsignal ist beispielsweise dafür notwendig, um die Batterielebensdauer des Reifenmoduls zu verlängern. Wenn über einen längeren Zeitraum keine Beschleunigungssignale gemessen werden, wird das Reifenmodul in einen sogenannten Schlafmodus versetzt, bei dem das Reifenmodul nahezu keine Energie verbraucht. Die erfindungsgemäße Form des Containers gewährleistet somit immer eine volle Funktionsfähigkeit des Beschleunigungssensors.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unterseite des Containers eine im Wesentlichen ebene Aufstandsfläche bildet. Die ebene Aufstandsfläche des Containers bewirkt ein festes Aufliegen der Containerunterseite auf der Reifeninnenseite, nachdem das Reifenmodul seine stabile Lage eingenommen hat.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Randbereiche der Unterseite des Containers eine abgerundete Form aufweisen. Dadurch kippt das Reifenmodul einfacher in seine stabile aufrechte Lage zurück. Außerdem werden durch die abgerundeten Formen des Containers die Innenseele vor Beschädigungen geschützt.
Es ist vorgesehen, dass der Container eine dreidimensionale eiförmige Kontur mit einer abgeflachten Unterseite aufweist. Dadurch erhält das Reifenmodul insgesamt die Form eines Stehaufmännchens. Das Reifenmodul kehrt dadurch immer wieder von alleine in seine stabile aufrechte Lage zurück.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lage des Schwerpunktes des Reifenmoduls bezogen auf die Gesamthöhe des Reifenmodules unterhalb der halben Gesamthöhe des Reifenmodules liegt.
Dadurch wird die Funktion des Stehaufmännchens maßgeblich verstärkt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Container zur Gewichtsreduzierung Hohlräume aufweist. Die Hohlräume im Container tragen wesentlich zu einer Gewichtsreduzierung des Reifenmoduls bei.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unterseite des Containers einen demontierbaren Verschluss zur Vergrößerung der Aufstandsfläche des Reifenmodules aufweist.
Die Vergrößerung der Aufstandsfläche hat den Vorteil, dass dadurch eine Beschädigung der Innenseele des Fahrzeugreifens weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberseite des Containers einen Kanal für eine Druckmessung aufweist.
Auf diese Weise wird eine präzise Druckmessung gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Randbereiche der Unterseite des Containers flexibel sind, wodurch das Elektronikmodul einfach in den Container montiert werden kann.
Dadurch kann das Elektronikmodul auf einfache Weise in den Container eingesetzt werden. Bei der Montage werden die flexiblen Randbereiche der Unterseite des Containers zur Seite gebogen und anschließend das Elektronikmodul in den Container eingesetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Container aus einem Elastomer-Material besteht, wobei die Materialhärte des Containermaterials kleiner oder in etwa gleich so groß ist wie die Materialhärte der Materiallagen von Reifeninnenseiten.
Dadurch wird gewährleistet, dass die Reifeninnenseit des Fahrzeugreifens nicht durch das Reifenmodul beschädigt wird. Die geringere Materialhärte am Container hat zur Folge, dass ein Gummiabrieb im Wesentlichen am Container erfolgt und nicht an der Reifeninnenseite.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

1: ein Ausführungsbeispiel des Reifenmoduls,
2: ein weiteres Ausführungsbeispiel des Reifenmoduls,
3: ein weiteres Ausführungsbeispiel des Reifenmoduls,
4: ein Ausführungsbeispiel für den Container.

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Auf der Reifeninnenseite 2 ist z.B. im Reifenzenit das Reifenmodul 3 angeordnet, in dem u.a. Sensoren, ein elektronisches Bauteil mit einem aktiv sendenden Element und einem Speicher angeordnet sind. Im Speicher werden reifenspezifische Daten, z.B. DOT-Nr etc., gespeichert, verarbeitet und an fahrzeuginterne oder -externe Empfänger weitergeleitet. Analog wird mit den erfassten Sensordaten verfahren.
Im Reifenmodul 3 ist ein Elektronikmodul 4 angeordnet, welches mindestens ein Reifendruckmesssystem mit einem Drucksensor umfasst. Der Container 6 besteht aus einem Elastomermaterial oder aus einer Vergussmasse.
1 zeigt eine Querschnittansicht des Reifenmoduls 3 mit der Reifeninnenseite 2. Das Elektronikmodul 4 ist zylinderförmig ausgebildet. Die elektronischen Bauteile sind auf einer Platine angeordnet und ggf in einer Vergussmasse bzw. einem Vergussmaterial des Elektronikmodules 4 eingebettet.
Das Reifenmodul 3 ist in seiner stabilen, aufrechten Lage dargestellt. Das Reifenmodul verhält sich im Wesentlichen wie ein Stehaufmännchen, welches immer von alleine in diese stabile Lage zurückkehrt. Das gilt auch für den Fall, dass der Fahrzeugreifen in Rotation versetzt wird. Der Beschleunigungssensor ist im Normalfall im Elektronikmodul 4 angeordnet und kann im Allgemeinen nur in der aufrechten Position des Reifenmoduls eindeutige Beschleunigungssignale detektieren. Die Unterseite 1 des Containers 6 ist in Form einer ebenen Aufstandsfläche ausgebildet. Die Randbereiche 5 der Unterseite des Containers 6 sind abgerundet. Auf der Unterseite des Containers 6 ist ein Verschluss 11 angeordnet, der die Aufstandsfläche des Reifenmoduls 1 vergrößert. Dadurch wird die Gefahr einer Verletzung der Innenseele des Fahrzeugreifens minimiert. Es ist ebenfalls denkbar, diesen Verschluss 11 wegzulassen, um dadurch eine Gewichtsoptimierung des Reifenmoduls zu erzielen. Im oberen Bereich des Containers 6 sind Hohlräume 10 angeordnet. Auf der Oberseite des Elektronikmoduls 4 ist eine Öffnung 13 im Elektronikmodul für den Drucksensor vorgesehen. Der Schwerpunkt 7 zeigt den Schwerpunkt des gesamten Reifenmoduls. Dieser Schwerpunkt 7 liegt unterhalb der halben Gesamthöhe 9 des Reifenmoduls 3. Die Gesamthöhe 8 des Reifenmoduls 3 ist die Querschnittshöhe des Reifenmoduls in seiner aufrechten Position.
Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Reifenmodul 3. Der Container 6 hat eine eiförmige Kontur, wobei die Oberseite etwas kegelförmig ausgebildet ist. Die Unterseite des Containers 6 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel in der 1 ausgeformt. Auf der Oberseite des Containers 6 sind Kanäle 12 für den Drucksensor angeordnet. Diese befinden sich oberhalb von der Öffnung 13 für den Drucksensor.
Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Reifenmodul 3. Der Kanal 12 für den Drucksensor ist oberhalb des Elektronikmoduls 4 angeordnet, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel durch den relativ großen Kanal der Container insgesamt ein relativ kleines Gewicht besitzt.
Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Container 6. Bei dieser Darstellung ist das Elektronikmodul 4 nicht dargestellt. Der Container 6 weist auf seiner Oberseite keine Hohlräume auf. Dadurch lässt sich der Container 6 relativ einfach herstellen.
Bezugszeichenliste
(ist Teil der Beschreibung)

1: Unterseite des Containers
2: Reifeninnenseite
3: Reifenmodul
4: Elektronikmodul mit einem Reifendruckmesssystem
5: Abgerundete Randbereiche der Unterseite des Containers
6: Container aus Elastomer-Material
7: Schwerpunkt des Reifenmodules
8: Gesamthöhe des Reifenmoduls
9: Halbe Gesamthöhe des Reifenmoduls
10: Hohlraum im Container
11: Verschluss auf der Unterseite des Containers
12: Kanal für Drucksensor
13: Öffnung im Elektronikmodul für Drucksensor

Claims

Reifenmodul (3) für Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einer Reifeninnenseite (2), wobei das Reifenmodul (3) einen Container (6) zur Aufnahme und zum Schutz eines Elektronikmoduls (4) aufweist, wobei das separate Elektronikmodul (4) eine Vielzahl von integrierten elektronischen Bauteilen umfasst, wobei das Reifenmodul (3) frei beweglich im Reifenhohlraum des Fahrzeugreifens angeordnet ist und im Normalzustand an der Reifeninnenseite (2) anliegt, wobei der Container (6) eine Unterseite als Aufstandsfläche zur Reifeninnenseite (2) aufweist und diese Unterseite (1) in einer stabilen Lage des Reifenmoduls (3) sowie bei Rotation des Fahrzeugreifens fest an einer Position an der Reifeninnenseite (2) anliegt, wobei im Elektronikmodul (4) ein Beschleunigungssensor angeordnet ist und dieser Beschleunigungssensor dergestalt im Elektronikmodul (4) positioniert ist, dass bei einer Rotation des Fahrzeugreifens eine Beschleunigung in senkrechter Ausrichtung zur Unterseite des Reifenmodules (3) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Container (6) eine dreidimensionale eiförmige Kontur mit einer abgeflachten Unterseite (1) aufweist.
Reifenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Containers (6) eine im Wesentlichen ebene Aufstandsfläche bildet.
Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (5) der Unterseite (1) des Containers (6) eine abgerundete Form aufweisen.
Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Schwerpunktes (7) des Reifenmoduls (3) bezogen auf die Gesamthöhe (8) des Reifenmodules unterhalb der halben Gesamthöhe (9) des Reifenmodules (3) liegt.
Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Container (6) zur Gewichtsreduzierung Hohlräume (10) aufweist.
Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (1) des Containers (6) einen demontierbaren Verschluss (11) zur Vergrößerung der Aufstandsfläche des Reifenmodules (3) aufweist.
Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des Containers (6) einen Kanal (12) für eine Druckmessung aufweist.
Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialhärte des Containers (6) flexibel ist wodurch das Elektronikmodul (4) einfach in den Container (6) montiert werden kann.
Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Container aus einem Elastomer-Material besteht, wobei die Materialhärte des Containermaterials kleiner oder in etwa gleich so groß ist wie die Materialhärte der Materiallagen von Reifeninnenseiten.