DE102005000996A1 - Reifenmodul sowie Luftreifen mit Reifenmodul - Google Patents

Reifenmodul sowie Luftreifen mit Reifenmodul

Info

Publication number
DE102005000996A1
DE102005000996A1 DE200510000996 DE102005000996A DE102005000996A1 DE 102005000996 A1 DE102005000996 A1 DE 102005000996A1 DE 200510000996 DE200510000996 DE 200510000996 DE 102005000996 A DE102005000996 A DE 102005000996A DE 102005000996 A1 DE102005000996 A1 DE 102005000996A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tire
characterized
module according
tire module
spring element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200510000996
Other languages
English (en)
Inventor
Holger Behrends
Thomas Dr. Koschnitzki
Carsten Reimann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co oHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co oHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co oHG filed Critical Continental Teves AG and Co oHG
Priority to DE200510000996 priority Critical patent/DE102005000996A1/de
Publication of DE102005000996A1 publication Critical patent/DE102005000996A1/de
Application status is Withdrawn legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING OR REPAIRING; REPAIRING, OR CONNECTING VALVES TO, INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps, of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING OR REPAIRING; REPAIRING, OR CONNECTING VALVES TO, INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps, of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • B60C23/0411Piezo-electric generators
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L41/00Piezo-electric devices in general; Electrostrictive devices in general; Magnetostrictive devices in general; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L41/08Piezo-electric or electrostrictive devices
    • H01L41/113Piezo-electric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. generators, sensors
    • H01L41/1134Beam type
    • H01L41/1136Cantilevers

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reifenmodul zur Erfassung von Reifenzustandsgrößen mit einem einseitig eingespannten Federelement (2) und einer Umwandlungseinheit (2, 3, 4, 6, 7), in der Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Das Federelement (2) ist dabei als Stab-, Torsions- oder Blattfeder ausgebildet, an deren nicht eingespanntem Ende eine seismische Masse (3) angeordnet ist und Beschleunigungssprünge der seismischen Masse (3) an die Umwandlungseinheit (2, 3, 4, 6, 7) überträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Reifenmodul zur Erfassung von Reifenzustandsgrößen mit einem einseitig eingespannten Federelement und einer Umwandlungseinheit, in der Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird sowie einen Luftreifen mit einem solchen Reifenmodul.
  • Die Erfindung ist insbesondere dazu geeignet, Reifenzustandsgrößen und Fahrbahnbelagseigenschaften mit einem energieautarken System zu ermitteln.
  • Aus der DE 44 02 136 A1 ist ein System zur Bestimmung der Betriebsparameter von Fahrzeugreifen bekannt, bei dem auf einem Trägerkörper eine Sensoreinheit, eine Auswerteelektronik und ein piezoelektrisches Element angeordnet ist, das die übrigen Systemkomponenten mit Energie versorgt. Das piezoelektrische Element weist einen mehrschichtigen Aufbau auf.
  • Weiterhin ist aus der DE 101 03 952 A1 eine Vorrichtung zur Energieversorgung eines Sensors bekannt, das einen passiven, piezoelektrischen Wandler aufweist, der durch einen mechanischen Energiespeicher deformierbar ist und eine entsprechende Spannung zum Betrieb des Sensors liefert. Der piezoelektrische Wandler ist durch die vom Energiespeicher abgegebene Verformungsarbeit biegbar. Der Aufbau mit einer Stabfeder und einer an dem freien Ende der Stabfeder angeordneten Druckfeder ist aufwendig.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Reifenmodul bereitzustellen, mit dem einfach und zuverlässig eine Energieversorgung auch bei geringen Umdrehungszahlen des Reifens möglich ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Federelement als Stab-, Torsions- oder Blattfeder ausgebildet ist, an dem nicht eingespannten Ende des Federelementes ist eine seismische Masse angeordnet, die durch das Abrollen des Reifens mit einem Impuls beaufschlagt wird. Durch die Lagerung der seismischen Masse an dem Federelement entsteht ein Feder-Masseschwinger, der im Gegensatz zu herkömmlichen piezoelektrischen Energiewandlern einen erhöhten Wirkungsgrad hat. Die Schwingung wird dadurch erzeugt, dass das Reifenmodul sich während des Abrollens bei jedem Latschdurchtritt auf einer geraden Bahn bewegt, während es sich nach dem Latschaustritt auf einer Kreisbahn bewegt. Während der Kreisbahn wirkt die Zentrifugalkraft auf die seismische Masse, im Latsch ist sie idealerweise kraftfrei. Durch die Zentrifugalkraft wird der Feder-Masse-Schwinger ausgelenkt und strebt im Latsch die Rückkehr in seine Ruhelage an. Es kommt zu Über- und Nachschwingungen, wodurch sich die seismische Masse auch während er Phasen konstanter Kraft, also zwischen den Übergängen, in Bewegung ist. Dies ist für die elektrische Energiewandlung besonders günstig.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Federelement in einem Gehäuse eingespannt ist und in Bewegungsrichtung zumindest ein piezoelektrisches Element mit dem Federelement gekoppelt ist. Das piezoelektrische Element wandelt die Bewegungsenergie des Feder-Masseschwingers in elektrische Energie um, die ihrerseits an Verbraucher weitergeleitet werden kann. Vorteilhafterweise sind piezoelektrische Elemente in jeder Bewegungsrichtung des Federelementes mit diesem gekoppelt, so dass bei einer Schwingung in den jeweiligen Ebenen in beiden Auslenkrichtungen von beiden piezoelektrischen Elementen elektrische Energie erhalten werden kann.
  • Zur Erzielung einer kompakten Bauweise ist das piezoelektrische Element bzw. sind die piezoelektrischen Elemente unmittelbar auf dem Federele ment befestigt, so dass eine Auslenkung des Federelementes zu einer Dehnung oder Stauchung der piezoelektrischen Schicht führt, so dass an den entsprechenden Kontaktflächen eine elektrische Spannung abgegriffen werden kann.
  • Alternativ dazu ist es vorgesehen, dass die Umwandlungseinheit induktiv arbeitet. Dabei wird der Fluss eines magnetischen Kreises durch die Bewegung des Federelementes bzw. der seismischen Masse moduliert. Eine Ausgestaltung der induktiven Umwandlungseinheit sieht vor, dass das Federelement blattartig, vorzugsweise konzentrisch oder kreisförmig ausgebildet ist. Die seismische Masse ist dabei in der Mitte des blattartigen Federelementes, vorzugsweise im Schwerpunkt, angeordnet, wobei zur Schwingfähigkeit der blattartigen Feder Sicken, vorzugsweise konzentrische Sicken ausgebildet sind. Beim Durchlaufen der Reifenaufstandsfläche wird der Luftspalt zwischen Magnet und seismischer Masse verändert, wodurch sich der magnetische Fluss im Eisenkreis ändert. Die Flussänderung kann mit einer geeignet angeordneten Spule in eine elektrische Spannung umgesetzt werden.
  • Um den für einen Betrieb von elektrischen und elektronischen Elementen benötigten Gleichstrom zu erhalten, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Reifemodul mit einem Gleichrichter versehen ist, der an der Umwandlungseinheit angeschlossen ist. Der Gleichrichter ist vorzugsweise als ein Brückengleichrichter ausgebildet.
  • Damit eine Auswertung von Reifenzustandsgrößen oder eine sonstige Funktion des Reifenmoduls auch während des Reifenstillstandes ausgeführt werden kann, ist vorgesehen, dass dem Gleichrichter ein elektrischer Energiespeicher, insbesondere ein Kondensator, zugeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die überschüssige erzeugte Energie, die während des Betriebes des Reifens nicht benötigt wurde, zu speichern und zu einem geeigneten Zeitpunkt abzurufen.
  • Um eine komplette Moduleinheit zur Erfassung von Reifenzustandsgrößen zu erhalten, ist an die Umwandlungseinheit auch eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung des elektrischen Ausgangssignals der Umwandlungseinheit oder anderer Sensordaten angeschlossen. So ist es möglich, beispielsweise auf der Basis des Zeitabstandes zwischen zwei Beschleunigungsimpulsen die Latschlänge, also die Größe der Aufstandsfläche des Reifens, zu bestimmen. Ebenfalls ist es möglich, die Raddrehzahl oder die Radlast zu bestimmen. Auch andere Sensoren, beispielsweise zur Erfassung des Luftdruckes oder der Reifentemperatur, können an der Auswerteeinheit angeschlossen sein.
  • Um die in der Auswerteeinheit erfassten bzw. errechneten Daten weiteren, in Fahrzeug befindlichen System zugänglich machen zu können, ist vorteilhafterweise dem Reifenmodul ein Sender zugeordnet, mit dem die Reifenzustandsdaten an Steuersysteme oder zur Ausgabe in eine Anzeigeeinrichtung übermittelt werden. Mit einem solchen Reifenmodul lässt sich die Latschlänge mit Hilfe des Kürzeren Abstandes zweier Impulse der Umwandlungseinheit bestimmen. Der zeitliche Verlauf und die Amplitude des Ausgangssignals der Umwandlungseinheit kann unmittelbar zur Bestimmung von Reifenzustandsgrößen verwendet werden.
  • Da sich bei sehr hohen Geschwindigkeiten sehr hohe Beschleunigungskräfte einstellen, besteht die Gefahr, dass bei einer frei eingespannten Feder diese bricht. Daher ist es vorgesehen, dass in dem Gehäuse Anschläge in Bewegungsrichtung des Federelementes ausgebildet sind, die eine Bewegung der Feder begrenzen. Vorteilhafterweise sind die Anschläge so ausgebildet, dass sie der Biegelinie des Federelementes entsprechen oder aber eine zu der Biegelinie des Federelementes geringere Krümmung aufweisen. Dadurch ist es möglich, dass das Federelement auf den Anschlägen abrollt, so dass die mechanischen Belastungen des Federelementes reduziert werden.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass auf den Anschlägen elastisch ausgebildete Anschlagflächen angeordnet sind, so dass ein sanftes Abrollen auf den Anschlagflächen ermöglicht wird. Dabei ist es vorgesehen, dass die Anschlagflächen gummielastisch oder federelastisch ausgebildet sind, wobei bei einer gummielastischen Ausbildung die Verformungsenergie beim Abrollen in Wärme umgewandelt wird, während bei einer federelastischen Ausbildung der Anschlagflächen die Bewegungsenergie im System verbleibt und beim Nachschwingen in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Werden die federelastischen Anschlagflächen als Anschlagfedern ausgebildet, haben diese vorteilhafterweise eine höhere Federkonstante als das Federelement mit der seismischen Masse, so auch bei hohen Geschwindigkeiten eine Federwirkung gewährleistet bleibt. Auch die Anschlagflächen sollten eine geringere Krümmung als die der Biegelinie des Federelementes aufweisen. Die Anschlagflächen können einstückig oder aus mehreren Segmenten oder Schichten zusammengesetzt ausgebildet sein, wobei eine segmentweise Ausbildung den Vorteil hat, die Federraten auf die Auslenkung des Federelementes abstimmen zu können.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, dass der seismischen Masse ein Amplitudenbegrenzer zugeordnet ist, um eine Zerstörung bei sehr hohen Geschwindigkeiten zu vermeiden.
  • Ein erfindungsgemäßer Luftreifen sieht vor, dass das oben beschriebene Reifenmodul auf der Reifeninnenseite angeordnet, insbesondere einvulkanisiert ist. Durch die Anordnung des Federelementes in seiner Axialerstreckung parallel zu der Drehachse des Luftreifens kann die Erstreckung des Reifenmoduls in Umfangsrichtung minimiert werden. Hierdurch ist die Reibung zwischen dem Reifenmodul und der Innenseite des Reifens, dem sogenannten „Innerliner", minimal, was die Dauerhaltbarkeit des Reifenmoduls bzw. des Systems aus Reifenmodul und Luftreifen verbessert.
  • Die Länge der Federelementes liegt bevorzugt im Bereich zwischen 8mm bis 40mm liegt, die seismische Masse wiegt zwischen 0,5g und 5g und die Auslenkung der seismischen Masse beträgt zwischen 1 mm und 15mm.
  • Neben einer piezoelektrischen oder induktiven Energiewandlung, kann auch eine kapazitive Energiewandlung erfolgen, indem das Federelement gegenüber den festen Anschlägen elektrisch aufgeladen wird. Bei einer Bewegung, die durch die Beschleunigungssprünge beim Latschein- und -austritt hervorgerufen wird, ändert sich die elektrische Spannung des Federelementes gegenüber den Anschlägen, sofern die Ladung auf dem Federelement konstant ist. Diese Ausgestaltung ist bei mikromechanischer Ausführung der Umwandlungseinheit vorteilhaft.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Reifenmoduls mit einer Umwandlungseinheit in Schnittansicht;
  • 2 eine induktive Ausgestaltung einer Umwandlungseinheit;
  • 3 eine Variante der 1,
  • 4 ein Schaltbild eines Reifenmoduls;
  • 5 eine Weiterentwicklung der Anordnung gemäß 4; sowie
  • 6 eine Darstellung eines Reifenmoduls mit magnetischen Kurzschluss.
  • 1 zeigt einen Schnitt durch ein Reifenmodul 1, das vorzugsweise auf der Innenseite eines Luftreifens, dem Laufstreifen gegenüberliegend, angeordnet ist. Das Gehäuse 5 weist einen Schlitz auf, in dem ein Federelement 2, vorliegend als Blattfeder ausgebildet ist, endseitig eingespannt ist. Dem, dem eingespannten Ende gegenüberliegenden Ende des Federelementes 2 ist eine seismische Masse 3 angeordnet, die aufgrund eines mechanischen Impulses in Schwingung versetzt wird. Das Federelement 2 bildet zusammen mit der seismischen Masse 3 einen Feder-Masseschwinger, der innerhalb des Gehäuses 5 eine oszillierende Bewegung ausführt. Auf der Oberseite und Unterseite des Federelementes 2 ist jeweils eine piezoelektrische Schicht 4 aufgebracht, die geeignet polarisiert und mit Kontaktflächen versehen ist. Die Anbringung ist so beschaffen, dass eine Auslenkung des Federelementes 2 zu einer Dehnung bzw. Stauchung der piezoelektrischen Schichten 4 führt. An nicht dargestellten Kontaktflächen kann eine elektrische Spannung abgegriffen werden, so dass die Bewegungsenergie aufgrund der oszillierenden seismischen Masse 3 über die piezoelektrischen Schichten 4 in elektrische Energie umgewandelt wird. Das Federelement 2 oder die Blattfeder wirkt dabei als ein Wegübersetzer, bei dem eine Auslenkung der seismischen Masse 3 um wenige Millimeter in eine Längenänderung des piezoelektrischen Materials 4 führt, was unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effektes zu einer Erzeugung elektrischer Energie führt.
  • Das Reifenmodul 1 nutzt die auftretenden Beschleunigungssprünge zwischen einer Kreisbahn und dem Latschdurchtritt des Reifens zur Energieerzeugung, indem die seismische Masse 3 aufgrund der Beschleunigungssprünge beim Latscheintritt und Latschaustritt in Schwingung versetzt wird. Das erfindungsgemäße Reifenmodul 1 hat den Vorteil, dass die Energiewandlung nicht nur während der Beschleunigungssprünge während des Latscheintrittes und Latschaustrittes stattfindet, sondern auch während des Nachschwingens des schwingungsfähigen Feder-Masseschwingers nach dessen Anregung. Durch das Nachschwingen wird über einen längeren Zeitraum Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt. Durch die Verteilung der Energieabgabe über einen längeren Zeitraum ist ein höherer Wirkungsgrad als bei herkömmlichen piezoelektrischen Energiegeneratoren gegeben.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Reifenmoduls ist die einfache und robuste Konstruktion, die eine kostengünstige Herstellung erlaubt. Dabei ist in der dargestellten Ausführungsform das Federelement 2 als eine Stahlblattfeder ausgebildet, jedoch können auch andere Materialien zum Einsatz kommen. In der Ausführungsform gemäß der 1 ist die piezoelektrische Beschichtung 4 in Verbindung mit der Stauchung bzw. Dehnung durch die Schwingung die Umwandlungseinheit, in der Bewegungsenergie in elektrische Energieimpulse umgewandelt wird.
  • Alternativ kann die Anordnung der piezoelektrischen Schicht bzw. piezoelektrischen Elemente 4 so erfolgen, dass durch eine Stauchung in Bewegungsrichtung an dem Gehäuse 5 der piezoelektrische Effekt bewirkt wird, also, wenn die piezoelektrische Schicht 4 an der Gehäuseinnenwandung 5 anstößt.
  • Statt mit einer Umwandlungseinheit, die auf piezoelektrischen Effekten beruht, kann eine Energiewandlung mittels Induktion erfolgen. Ein mögliches Ausfüh rungsbeispiel ist in der 2 gezeigt, bei der das Federelement 2 als eine Blattfeder ausgebildet ist, an dessen freiem Ende ein Permanentmagnet 3 als seismische Masse befestigt ist. Das eingespannte Ende der Blattfeder 2 ist auf einer Spule 6 gelagert, über Leitungen 10 werden die elektrischen Impulse beispielsweise an einen Gleichrichter geleitet. Bei dem Reifenmodul 1 gemäß der 2 wird der Fluss eines magnetischen Kreises durch die Bewegung der Blattfeder 2 moduliert. Der magnetische Kreis wird vorzugsweise so aufgebaut, dass der Federstahl der Blattfeder 2 ein Teil des magnetischen Kreises ist, das heißt, dass der Fluss von der Blattfeder 2 geführt wird. Gespeist wird der magnetische Kreis von der als Permanentmagnet ausgebildeten seismischen Masse 3. Die Spule 6 kann an beliebiger Stelle über den Eisenkreis geschoben bzw. gewickelt werden, sollte aber möglichst den gesamten Fluss umfassen. Alternativ sind rotationssymmetrische Ausführungen des Generators vorstellbar, dem seismischen Element 3 gegenüberliegend ist das Joch 7 mit Polschuhen angeordnet. Das Joch 7 umfaßt alle nicht bewegten, flußführenden Teile des magnetischen Kreises ohne den Erregermagnaten selbst.
  • In der 3 ist eine Variante des Reifenmoduls gemäß 1 dargestellt, bei der in dem Gehäuse 5 in Bewegungsrichtung der seismischen Masse 3 Anschläge 8 ausgebildet sind, die der Biegelinie des Federelementes 2 in ihrer Kontur entsprechen. Bei einer relativ weichen Auslegung des Federelementes 2 kommt es bereits bei kleinen Beschleunigungssprüngen beim Latscheintritt und Latschaustritt, resultierend aus geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten, zu einer großen Auslenkung der seismischen Masse 3. Eine weiche Auslegung des Federelementes 3 ist gewünscht, um auch bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten verwertbare elektrische Spannung zu erhalten. Bei größeren Geschwindigkeiten mit entsprechend größeren Beschleunigungssprüngen werden die Auslenkungen der seismischen Masse 3 sehr groß, so dass das Federelement 3 brechen kann. Daher sind die Anschläge 8 vorgesehen, ebenso wie Amplitudenbegrenzer 11, 12 für die seismische Masse 3. Sowohl die Anschläge 8 als auch die Amplitudenbegrenzer 11, 12 können hart, gummielastisch oder federelastisch ausgeführt sein. Eine harte Ausführung ist am kostengünstigsten, hat jedoch den Nachteil einer hohen mechanischen Belastung des Federelementes 2 und der seismischen Masse 3. Bei gummielastischen Anschlägen 8 oder Amplitudenbegrenzern 11, 12 wird die überschüssige Energie in Wärme umgewandelt, während bei federelastischen Anschlägen 8 oder Amplitudenbegrenzern 11, 12 die angeregte Energie als Bewegungsenergie im System bleibt und beim Nachschwingen in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Bei einer federelastischen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass Anschlagflächen oder -federn 9 auf oder vor den Anschlägen 8 ausgebildet sind, die eine höhere Federkonstante als das Federelement 2 haben, so dass auch bei hohen Geschwindigkeiten und entsprechend hohen Energien die Anschlagfedern 9 nicht auf Block gehen.
  • Sofern feste Anschläge 8 vorgesehen sind, ist die Kontur in Gestalt einer Biegelinie des Federelementes 2 vorteilhaft, so dass das Federelement 2 auf dem Anschlag 8 zur Anlage kommt; falls die Krümmung geringer als die der Biegelinie des Federelementes 2 sein sollte, rollt das Federelement 2 in der entsprechenden Auslenkung auf dem Anschlag 8 ab.
  • In der 3 ist zu erkennen, dass die elastischen Anschlagfedern 9 ebenfalls die Form einer Biegelinie haben, gegebenenfalls mit einer geringeren Krümmung als die Biegelinie des Federelementes 2, wobei die Anschlagfedern 9 zusammen mit dem Federelement 2 in dem Gehäuse fest eingespannt sind. Bei ausreichend großen Auslenkungen der seismischen Masse 3 und damit Biegung des Federelementes 2 legt sich das Federelement 2 zunächst an die Anschlagfedern 9 an; hierdurch erhöht sich die Federkonstante der Gesamtanordnung.
  • Mit dieser Ausgestaltung kann das Reifemodul 1 sowohl bei kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten als auch bei hohen Geschwindigkeiten Energie liefern. Ohne die Ausgestaltung mit Anschlagfedern 9 wird die Zeit im Latschdurchtritt bei hohen Geschwindigkeiten für das Federelement 2 nicht ausreichen, um die seismische Masse 3 nennenswert aus ihrer Auflage zu heben. Daraus würden sehr kleine Bewegungsamplituden resultieren, was eine entsprechend kleine Energieabgabe zur Folge hätte. Um wenig Energie durch Reibprozesse zu verlieren, ist es vorgesehen, die Oberflächen des Federelementes 2 und der elastischen Anschlagflächen 9 bevorzugt so auszuführen, dass diese bei Anlage und Auslenkung nicht aufeinander gleiten können.
  • Bei der Ausgestaltung gemäß 3 ist es vorteilhaft, wenn die Kontur des Anschlags 8 eine stärkere Krümmung aufweist als die der elastischen Anschlagflächen 9, so dass es mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit zunächst zur Anlage des Federelementes an der elastischen Anschlagfläche 9 und bei weiterer Erhöhung der Geschwindigkeit zur Anlage des Federelementes 2, zusammen mit der elastischen Anschlagfläche 9, an den festen Anschlag 8 kommt. Dies führt dazu, dass selbst bei höchsten Geschwindigkeiten keine Zerstörung des Federelementes bewirkt wird.
  • Alternativ zu einer einstückigen Ausbildung können mehrere Anschlagflächen 9 in Bewegungsrichtung der seismischen Masse 3 hintereinander angeordnet werden, so dass eine mehrfach linear gestufte Federkonstante verwirklicht wird.
  • Ebenfalls können progressive Federkennlinien dadurch realisiert werden, dass die elastischen Anschlagflächen 9 mit mehrfach gestuften Blattfedern ausgeführt werden, die unterschiedliche Längen haben. Je später die jeweilige Blattfeder zur Anlage kommt, umso kürzer und steifer ist diese, so dass sich progressive Federkennlinien realisieren lassen.
  • Anstelle von festen Anschlägen 8 oder Amplitudenbegrenzern 11, 12 kann das Reifenmodul 1 durch die Füllung mit einer geeigneten Flüssigkeit vor Zerstörung bei hohen Geschwindigkeiten geschützt werden, überschüssige Energie wird in Wärme umgesetzt und geht für die elektrische Energiegewinnung verloren.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung und Anordnung sieht vor, dass das Reifenmodul 1 parallel zur Drehachse des Reifens bezüglich seiner Längserstreckung eingebaut wird, also dass das Federelement 2 parallel zur Radachse ausgerichtet ist. Dadurch wird die Erstreckung des Reifenmoduls 1 in Umfangsrichtung eines Reifens minimiert, was wiederum die Reibung zwischen dem Reifenmodul 1 und der Auflage auf einem Innerliner eines Luftreifens minimiert, was die Dauerhaltbarkeit der Anordnung verbessert.
  • Alternativ zu den beschriebenen Ausführungsformen mit einer Blattfeder 2 als Federelement kann das Reifenmodul auch zylindersymmetrisch ausgeführt werden. Im Fall der elektrodynamischen Energiewandlung schließt sich der Eisenkreis über die Zylinderwände, während der Permanentmagnet in der Zylinderachse liegt. Der Feder-Masseschwinger wird dann mit einer ebenfalls auf der Zylinderachse angeordneten seismischen Masse gebildet, die am Zylinderdeckel befestigt ist. Damit der Deckel die Funktion der Feder übernehmen kann, ist er mit konzentrischen Sicken versehen und aus Federstahl gefertigt. Durch die Beschleunigungssprünge beim Durchtritt durch die Reifenaufstandsfläche wird der Luftspalt zwischen Magnet und seismischer Masse verändert, wodurch sich der magnetische Fluss im Eisenkreis ändert. Die Flussänderrung kann mit einer geeignet angeordneten Spule in eine elektrische Spannung umgewandelt werden.
  • Um die durch die Umwandlungseinheit oder den Energiegenerator gewonnene Energie sinnvoll nutzen zu können, muss die in der Regel als Wechselspannung vorliegende Spannung gleichgerichtet werden. In der 4 ist eine Schaltungsanordnung mit einem Generator G gezeigt, der der Umwandlungseinheit 4 der 1 entspricht. Diese ist mit einem Konverter K verbunden, der die Wechselspannung in Gleichspannung umsetzt. Ein Speicherkondensator C ist mit dem Konverter K verbunden, um eine Energiespeicherung zu ermöglichen. Eine Elektronikeinheit EE, bestehend aus einer Auswerteeinheit AE und einer Sendestufe SS ist dem Kondensator nachgeordnet. Die Generatorsignale werden ebenfalls unmittelbar der Auswerteeinheit AE zugeleitet, so dass aufgrund der Generatorausgangsgrößen, wie Spannung, Strom, Frequenz und Leistung, elektrische Signale der Auswerteeinheit AE übermittelt werden. Diese elektrischen Signale des Generators G stellen somit ein Maß für die im Reifen auftretenden mechanischen Anregungen dar. Da diese mechanischen Anregungen aber auch von den speziellen Gegebenheiten im jeweiligen Reifen abhängen, wie zum Beispiel Dimension, Profiltiefe oder Verformung, ist es möglich, Reifenzustandsgrößen aus den elektrischen Signalen des Generators G zu gewinnen. Als anschauliches Beispiel ist die Detektion der Latschlänge zu nennen. Aufgrund der Beschleunigungssprünge beim Latscheintritt und -austritt erfährt der Generator eine Anregung, die im elektrischen Signal als ein Impuls abgebildet wird. In der Auswerteeinheit AE erfolgt die Erfassung der Impulse für z. B. eine Reifenumdrehung und eine Berechnung der Latschlänge aufgrund der Zeitdauer zwischen den Impulsen. Die Berechnung kann auch in einem fahrzeugfesten Erfassungsgerät erfolgen. Dann werden nur die Impulse vom Reifenmodul übertragen und der zeitliche Abstand zwischen den Impulsen im Erfassungsgerät ausgewertet. Somit kann auf die Anbringung eines zusätzlichen Sensors verzichtet werden. Die Latschlänge und die Anzahl der Abrollvorgänge sind wichtige Eingangsgrößen für ein Verschleißmodell zur Ermittlung der Restlaufstrecke von Runflat-Reifen. Alternativ oder ergänzend kann jedoch ein weiterer Sensor S vorgesehen sein, der ebenfalls über den Kondensator C mit Energie versorgt wird und beispielsweise die Temperatur erfasst. Die ausgewerteten Daten werden über die Sendestufe SS an die Motor- oder Fahrwerksteuerung oder den Fahrzeugnutzer ausgegeben.
  • Da während der Aufladung des Kondensators C der Generator G durch die Impedanz des Kondensators C belastet wird und die Ausgangsspannung des Generators G im Vergleich zum Leerlauf verändert, kann diese Veränderung eine Erfassung der Reifenzustandsgrößen verhindern oder unzulässig erschweren. Daher ist es gemäß 5 vorgesehen, dass der Gleichrichter oder Konverter K von der Elektronikeinheit EE dergestalt gesteuert wird, dass einmal der Kondensator C über den Konverter aufgeladen und der Generator G während dieser Zeitabschnitte mit der Kondensatorimpedanz belastet wird. Im alternativen Zustand wird der Gleichrichter K gesperrt, es kann also keine Aufladung des Kondensators C erfolgen. Dementsprechend wird der Generator G mit der Kondensatorimpedanz nicht belastet, so dass eine Erfassung der Reifenzustandsgrößen im unbelasteten Fall durchgeführt werden kann. Die Elektronikeinheit EE steuert die Umschaltung zwischen diesen beiden Zuständen derart, dass einerseits immer genügend Energie zur Versorgung des gesamten Systems bzw. Reifenmoduls zur Verfügung steht und andererseits die Erfassung der Reifenzustandsgrößen optimal erfolgt.
  • Die Anordnung gemäß der 4 und 5, in denen ein Reifenmodul gemäß der 1 bis 3 eingesetzt werden können, kann beispielsweise zur Ermittlung der Radlast oder Reifenprofiltiefenerkennung eingesetzt werden. Ebenfalls ist es möglich, dass ein Energiemanagementsystem in der Elektronikeinheit EE abgelegt ist, durch das es möglich ist, auch im Reifenstillstand Messgrößen zu erfassen und Daten zu einem empfangenen Steuergerät zu übermitteln. Dazu kann beispielsweise ein zusätzlicher Kondensator C aufgeladen werden, der ausschließlich zur Energieversorgung des Systems im Fahrzeugstillstand Verwendung findet. Die Steuerung der Lage- und Entladevorgänge dieses Kondensators wird von der Elektronikeinheit EE übernommen, so dass es möglich ist, einen schleichenden Druckverlust auch im Fahrzeugstillstand zu erkennen. In der Elektronikeinheit können auch reifenspezifische Daten gespeichert und an ein zentrales Steuergerät übermittelt werden, so dass Fahrdynamikregler optimal auf den jeweiligen Reifentyp eingestellt werden können. Beispielsweise wird ein Wechsel von Winter- auf Sommerreifen automatisch registriert. Auch kann das System gemäß der 4 und 5 zur Protokollierung der Reifenzustände eingesetzt werden, da es Größen, wie den Reifendruck, die gefahrene Strecke, Kräfte im Reifen, Beschleunigungssprünge und dergleichen, erfasst und gegebenenfalls abspeichert. So ist es z. B. möglich, festzustellen, ob der Reifen mit unzulässigen Drücken gefahren wurde und welche Fahrstrecke dabei zurückgelegt wurde. Des Weiteren können Fahrten über große Hindernisse, wie Bordsteine, erfasst werden, wobei diese Informationen zur Berechnung der Restlebensdauer des jeweiligen Reifens verwendet werden kann.
  • In der 6 ist ein Reifenmodul 1 mit einer Energieumwandlungseinheit gezeigt, die auf dem Prinzip der Induktion beruht. Über einem Eisenkern 16 ist eine Spule 6 angeordnet, die über Kabel 10 mit einer nicht gezeigten Auswerteeinheit verbunden ist. An einem Ende des Eisenkerns 16 sind Erregermagnete 20, 21 gegensinnig angeordnet. An dem gegenüberliegenden Ende ist ein Federelement in Gestalt einer Blattfeder 2 einseitig schwingend befestigt. Zwischen den Erregermagneten 20, 21 ist ein Luftspalt ausgebildet, oberhalb des Luftspaltes und oberhalb der Erregermagnete 20, 21 ist eine seismische Masse 3 angeordnet. Wie in der rechten Darstellung der 6 zu sehen ist, sind die Erregermagnete 20, 21 gegensinnig angeordnet, das heißt, dass der Nordpol 20a und der Südpol 21b der Erregermagnete 20, 21 einander gegenüberliegen, während der Südpol 20b und der Nordpol 21a der Erregermagnete 20, 21 einander gegenüberliegen. Für eine Spannungsinduktion wird ein zeitlich veränderlicher Fluss in dem magnetischen Kreis benötigt. Die Flussänderung wird gemäß der 6 erzeugt, indem die Größe des Luftspaltes verändert oder ein magnetischer Kurzschluss durch die Bewegung der seismischen Masse 3 hervorgerufen wird. Die Induktion wird dabei durch die Modulation des Streuflusses der Magnete 20, 21 bewirkt. Bei einem Kurzschluss findet wenig Streufluss statt, bei einem Betrieb mit Luftspalt viel Streufluss, so dass eine erhöhte Spannungsinduktion bei einem Betrieb mit Luftspalt stattfindet.
  • Bei einer Anordnung gemäß 2 wird die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses durch die Änderung der Luftspaltlänge bei Auslenkung des Federelementes 2 erreicht. Bei einer Magnetisierung der Polschuhe ist eine größere Flussänderung zu erwarten, wobei gegebenenfalls die Polschuhe alternierend Nord-Süd-Nord-Süd magnetisiert werden können.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Reifenmodul bzw. dem im Reifenmodul abgelegten System ist es möglich, sehr kostengünstig ein energieautarkes System mit nicht von einer Batterie abhängiger Lebensdauer zur Erfassung, Speicherung und Weiterverarbeitung von Reifenzustandsgrößen sowie fahrdynamischer Größen zu verwirklichen. Das Reifenmodul ist vorteilhafterweise auf der Reifeninnenseite befestigt. Dem Reifenmodul ist eine Speichereinrichtung zugeordnet, in der Daten über Luftdruck und Dauer des Betriebes des Reifens mit einem entsprechenden Luftdruckdruck abgelegt werden. Wird ein Reifen über einen längeren Zeitraum mit zu wenig Luftdruck betrieben, kann dies zu einem erhöhten Verschleiß führen. Versagt der Reifen und kommt es zu einem Unfall, können diese Daten abgerufen werden, um belegen zu können, dass der Reifen unsachgemäß behandelt wurde und dass diese Behandlung des Reifens zu einem vorzeitigen Versagen geführt hat.
  • Vorteilhafterweise wird das Reifenmodul bei der Fertigung des Fahrzeuges während der Bremsenprüfung initialisiert und ggf. mit einer Identifikationsnummer versehen, die in einem Speicher abgelegt ist.
  • Das Reifenmodul kann auch Reifenschwingungen messen, beispielsweise im Bereich von 100Hz, um aus auftretenden Unregelmäßigkeiten auf Reifenschäden rückschließen zu können

Claims (21)

  1. Reifenmodul zur Erfassung von Reifenzustandsgrößen mit einem einseitig eingespannten Federelement und einer Umwandlungseinheit, in der Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) als Stab-, Torsions- oder Blattfeder ausgebildet ist, an deren nicht eingespanntem Ende eine seismische Masse (3) angeordnet ist und Beschleunigungssprünge der seismischen Masse (3) auf die Umwandlungseinheit (2, 3, 4, 6, 7) überträgt.
  2. Reifenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) in einem Gehäuse (5) eingespannt ist und mit zumindest einem piezoelektrischen Element (4) gekoppelt ist, das Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt.
  3. Reifenmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass piezoelektrische Elemente (4) in jeder Bewegungsrichtung mit dem Federelement (2) mechanisch gekoppelt sind.
  4. Reifenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die piezoelektrischen Elemente (4) auf dem Federelement (2) befestigt sind.
  5. Reifenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinheit (2, 3, 6, 7) induktiv oder kapazitiv arbeitet.
  6. Reifenmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) eine Blattfeder ist und in der Mitte, vorzugsweise im Schwerpunkt die seismische Masse (3) angeordnet ist.
  7. Reifenmodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die seismische Masse (3) als Permanentmagnet oder Ladungsträger ausgebildet ist.
  8. Reifenmodul nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Umwandlungseinheit (4; 2, 3, 6, 7; G) ein Gleichrichter (K), vorzugsweise ein Brückengleichrichter angeschlossen ist.
  9. Reifenmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Gleichrichter (K) ein elektrischer Energiespeicher (C), insbesondere ein Kondensator angeschlossen ist.
  10. Reifenmodul nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Umwandlungseinheit (4; 2, 3, 6, 7; G) eine Auswerteeinheit (AE) zur Auswertung des elektrischen Impulses angeschlossen ist.
  11. Reifenmodul nach Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (EE) dem Gleichrichter (K) zugeordnet ist, die wahlweise den Impuls der Umwandlungseinheit (4; 2, 3, 6, 7; G) dem Gleichrichter (K) oder der Auswerteeinheit (AE) zuleitet.
  12. Reifenmodul nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an die Auswerteeinheit (AE) ein Sensor (S) und/oder ein Sender (SS) angeschlossen ist.
  13. Reifenmodul nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (5) Anschläge (8) in Bewegungsrichtung des Federelementes (2) ausgebildet sind.
  14. Reifenmodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (8) der Biegelinie des Federelementes (2) entspre chen oder eine zu der Biegelinie des Federelementes (2) geringere Krümmung aufweisen.
  15. Reifenmodul nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Anschlägen (8) elastisch ausgebildete Anschlagflächen (9), insbesondere Anschlagfedern angeordnet sind.
  16. Reifenmodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (9) eine geringere Krümmung als die der Anschläge (8) aufweisen.
  17. Reifenmodul nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (9) aus mehreren Segmenten oder Schichten zusammengesetzt sind.
  18. Reifenmodul nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Amplitudenbegrenzer (11, 12) der seismischen Masse (3) zugeordnet sind.
  19. Luftreifen mit einem Reifenmodul nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifenmodul (1) auf der Reifeninnenseite angeordnet ist.
  20. Luftreifen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) in seiner Axialerstreckung parallel zu der Drehachse des Luftreifens angeordnet ist.
  21. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Federelementes (2) im Bereich zwischen 8mm bis 40mm liegt, die seismische Masse (3) zwischen 0,5g und 5g wiegt und die Auslenkung der seismischen Masse (3) zwischen 1 mm und 15mm liegt.
DE200510000996 2005-01-07 2005-01-07 Reifenmodul sowie Luftreifen mit Reifenmodul Withdrawn DE102005000996A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510000996 DE102005000996A1 (de) 2005-01-07 2005-01-07 Reifenmodul sowie Luftreifen mit Reifenmodul

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510000996 DE102005000996A1 (de) 2005-01-07 2005-01-07 Reifenmodul sowie Luftreifen mit Reifenmodul
CN 200580046226 CN101098792A (zh) 2005-01-07 2005-12-13 轮胎模块以及带有轮胎模块的充气轮胎
US11/794,601 US7631554B2 (en) 2005-01-07 2005-12-13 Tire module and tire comprising a module of this type
EP05826416A EP1833688B1 (de) 2005-01-07 2005-12-13 Reifenmodul sowie luftreifen mit reifenmodul
KR1020077018072A KR20070112131A (ko) 2005-01-07 2005-12-13 타이어 모듈 및 그 유형의 모듈을 포함하는 타이어
JP2007549845A JP2008526596A (ja) 2005-01-07 2005-12-13 タイヤモジュール及びタイヤモジュールを有する空気タイヤ
PCT/EP2005/056756 WO2006072539A2 (de) 2005-01-07 2005-12-13 Reifenmodul sowie luftreifen mit reifenmodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005000996A1 true DE102005000996A1 (de) 2006-07-20

Family

ID=36040727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510000996 Withdrawn DE102005000996A1 (de) 2005-01-07 2005-01-07 Reifenmodul sowie Luftreifen mit Reifenmodul

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7631554B2 (de)
EP (1) EP1833688B1 (de)
JP (1) JP2008526596A (de)
KR (1) KR20070112131A (de)
CN (1) CN101098792A (de)
DE (1) DE102005000996A1 (de)
WO (1) WO2006072539A2 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010782A1 (de) * 2006-03-02 2008-02-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102006044563A1 (de) * 2006-09-21 2008-04-10 Siemens Ag Radelektronik mit Energiegenerator
DE102008012659A1 (de) 2007-04-16 2008-10-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102008029534A1 (de) 2007-08-24 2009-02-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102007041920A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Siemens Ag Piezoelektrischer Mikroenergiewandler zur Energiegewinnung in Reifen, insbesondere Autoreifen
DE102008014537A1 (de) 2008-03-15 2009-09-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenzustandsüberwachungsvorrichtung sowie Verfahren zur Reifenzustandsüberwachung
US8035502B2 (en) 2006-03-02 2011-10-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Tire module with piezoelectric converter
DE102010020315A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Minebea Co., Ltd. Generator zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie
DE102007007016B4 (de) * 2006-02-08 2016-01-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul
DE102007010780B4 (de) * 2006-03-02 2016-01-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007099159A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-07 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem wandler
DE102007006994A1 (de) * 2006-08-11 2008-02-14 Robert Bosch Gmbh Schaltungsmodul
DE102006037692A1 (de) * 2006-08-11 2008-02-14 Robert Bosch Gmbh Schaltungsmodul
EP1936787B1 (de) 2006-12-21 2012-03-14 Saab Ab AMPG-Vorrichtung zur Stromerzeugung aus Schwingungen, AMPG-Vorrichtungsanordnung sowie Verfahren zur Optimierung besagter Stromerzeugung
DE102007001361A1 (de) * 2007-01-09 2008-07-10 Robert Bosch Gmbh Energieerzeugende Einrichtung für ein Reifensensormodul
EP2185371B1 (de) 2007-07-18 2018-01-10 Pirelli Tyre S.p.A. Vorrichtung und deren verfahren zur erzeugung von elektrischer energie in dem reifeninnenraum
EP2203320B1 (de) 2007-07-18 2014-06-25 Pirelli Tyre S.p.A. Verfahren und system zur bestimmung von betriebsparametern eines reifens während des betriebs eines fahrzeugs
WO2009063609A1 (ja) * 2007-11-13 2009-05-22 Kohei Hayamizu 発電ユニット及び発光具
US7745746B2 (en) * 2008-01-22 2010-06-29 Infineon Technologies Sensonor As Micromachined mechanical switch
EP2262094A4 (de) * 2008-04-01 2012-12-12 Murata Manufacturing Co Piezoelektrische stromerzeugungseinheit
EP2113953A1 (de) * 2008-04-30 2009-11-04 Silicon Sensing Systems Limited Verbesserungen bei oder im Zusammenhang mit Energieumwandlung
DE102009001031A1 (de) 2009-02-20 2010-08-26 Robert Bosch Gmbh Piezoelektrischer Generator
DE102009043218A1 (de) * 2009-07-27 2011-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Piezoelektrischer Energiewandler zum Umwandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie mit erhöhter Effizienz der Umwandlung, Verfahren zum Umwandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie und Verwendung des Verfahrens
US8872376B2 (en) 2009-10-30 2014-10-28 Pirelli Tyre S.P.A. Method for generating electric energy in a tire
US8725330B2 (en) 2010-06-02 2014-05-13 Bryan Marc Failing Increasing vehicle security
EP2614583B1 (de) 2010-09-07 2017-02-01 Murata Electronics Oy Stromerzeugende vorrichtung zum senden von daten über reifendruck und -temperatur und sonstige reifendaten
FI123941B (fi) * 2010-09-07 2013-12-31 Murata Electronics Oy Energiankerääjärakenne ja -menetelmä
DE102010038136B4 (de) * 2010-10-12 2015-12-17 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Reifenmodul und damit ausgestatteter Reifen
EP2508364B1 (de) * 2011-04-06 2015-02-18 Stichting IMEC Nederland Verbesserungen an oder im Zusammenhang mit Mikrostromsystemen für einen energetisch autarken Überwachungssensor
US8878421B2 (en) * 2011-06-23 2014-11-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Energy harvesting/tire pressure, temperature and tire data transmitter
US9431994B2 (en) * 2012-02-16 2016-08-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Piezoelectric resonator including an adjusting magnet
GB2507132B (en) * 2012-11-13 2016-07-06 Perpetuum Ltd An electromechanical generator for, and method of, converting mechanical vibrational energy into electrical energy
WO2014076895A1 (ja) * 2012-11-19 2014-05-22 パナソニック株式会社 発電装置
CN103171377B (zh) * 2013-03-26 2016-06-01 奇瑞汽车股份有限公司 一种用于胎压监测系统的无源传感器
CN103248192B (zh) * 2013-05-30 2015-04-15 青岛理工大学 振动板梁结构的发电及被动电磁阻尼控制系统
JP2017507288A (ja) * 2013-11-22 2017-03-16 プレッシャーライト(ピーティーワイ)エルティーディー 車両タイヤの圧力を制御するための装置
WO2015087537A1 (ja) * 2013-12-12 2015-06-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 振動発電装置、振動モニタリング装置及びシステム
US9382960B2 (en) 2014-02-19 2016-07-05 Massachusetts Institute Of Technology Beam-based nonlinear spring
CN104124894A (zh) * 2014-08-06 2014-10-29 苏州科技学院 一种基于楼梯的压电发电装置
CN104092407A (zh) * 2014-08-06 2014-10-08 苏州科技学院 等形变悬臂杠杆式压电发电组件
KR20160030655A (ko) * 2014-09-11 2016-03-21 한국전자통신연구원 에너지 하베스팅 소자, 그의 제조방법, 및 그를 포함하는 무선 장치
US9786832B2 (en) * 2015-01-05 2017-10-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Energy harvester
CN107104607A (zh) * 2016-02-22 2017-08-29 北京纳米能源与系统研究所 振动式的纳米发电机
CN106945473A (zh) * 2016-10-31 2017-07-14 湖北文理学院 离心力磁电式胎压检测电路供电装置
CN106712575B (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 上海交通大学 振幅放大叠加振动能量采集装置
CN107342707B (zh) * 2017-08-17 2019-01-29 浙江师范大学 一种自供电风向仪
CN108448861A (zh) * 2018-03-01 2018-08-24 张金辉 磁力击电发电装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4237728A (en) 1979-04-30 1980-12-09 Gould Inc. Low tire warning system
US4384482A (en) 1979-11-27 1983-05-24 Imperial Clevite Inc. Vibrating transducer power supply for use in abnormal tire condition warning systems
AU536679B2 (en) * 1979-11-27 1984-05-17 Imperial Clevite Inc. Vibrating transducer power supply in abnormal tire condition warning systems
US4510484A (en) 1983-03-28 1985-04-09 Imperial Clevite Inc. Piezoelectric reed power supply for use in abnormal tire condition warning systems
DE4329591C2 (de) * 1993-09-02 2002-05-08 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Überwachung des Luftdrucks eines Reifens bei Kraftfahrzeugen
DE4402136C2 (de) * 1994-01-26 1997-12-18 Telefunken Microelectron Vorrichtung zur Bestimmung der Betriebsparamter von Fahrzeugreifen
FR2764241B1 (fr) * 1997-06-10 1999-08-20 Dassault Electronique Surveillance d'un pneumatique par mesure d'acceleration
JP4198817B2 (ja) * 1999-03-23 2008-12-17 セイコーエプソン株式会社 タイヤ内部状態測定器
US6252336B1 (en) 1999-11-08 2001-06-26 Cts Corporation Combined piezoelectric silent alarm/battery charger
DE10103952A1 (de) 2001-01-30 2002-10-02 Enocean Gmbh Vorrichtung zur Energieversorgung eines Sensors
DE10133493A1 (de) * 2001-07-10 2003-01-23 Philips Corp Intellectual Pty Anordnung zur Betriebsspannungserzeugung für eine elektrische Baugruppe eines Fahrzeugs
US6998975B2 (en) * 2003-10-06 2006-02-14 General Motors Corporation Method and system for determining tire pressure imbalances
JP4186813B2 (ja) * 2003-12-16 2008-11-26 株式会社デンソー タイヤ空気圧検出装置
JP4205102B2 (ja) * 2003-12-29 2009-01-07 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ 車両タイヤ内に電気エネルギーを生成する方法及びシステム
US7489045B1 (en) * 2005-05-11 2009-02-10 Watson Borman Acme Corporation Energy generating expansion joint

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007007016B4 (de) * 2006-02-08 2016-01-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul
DE102007010780B4 (de) * 2006-03-02 2016-01-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
US8035502B2 (en) 2006-03-02 2011-10-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Tire module with piezoelectric converter
DE102007010782A1 (de) * 2006-03-02 2008-02-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102007010782B4 (de) * 2006-03-02 2016-02-04 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102006044563B4 (de) 2006-09-21 2019-02-07 Continental Automotive Gmbh Radelektronikanordnung mit Energiegenerator
DE102006044563A1 (de) * 2006-09-21 2008-04-10 Siemens Ag Radelektronik mit Energiegenerator
WO2008125549A1 (de) * 2007-04-16 2008-10-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem wandler
DE102008012659B4 (de) 2007-04-16 2019-02-21 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102008012659A1 (de) 2007-04-16 2008-10-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
US8074507B2 (en) 2007-04-16 2011-12-13 Continental Teves Ag & Co. Ohg Tire module with piezoelectric transducer
DE102008029534B4 (de) * 2007-08-24 2019-11-07 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102008029534A1 (de) 2007-08-24 2009-02-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler
DE102007041920A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Siemens Ag Piezoelektrischer Mikroenergiewandler zur Energiegewinnung in Reifen, insbesondere Autoreifen
DE102008014537A1 (de) 2008-03-15 2009-09-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenzustandsüberwachungsvorrichtung sowie Verfahren zur Reifenzustandsüberwachung
DE102010020315A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Minebea Co., Ltd. Generator zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie

Also Published As

Publication number Publication date
EP1833688B1 (de) 2012-08-01
WO2006072539A2 (de) 2006-07-13
EP1833688A2 (de) 2007-09-19
JP2008526596A (ja) 2008-07-24
KR20070112131A (ko) 2007-11-22
WO2006072539A3 (de) 2006-08-31
US20080264537A1 (en) 2008-10-30
CN101098792A (zh) 2008-01-02
US7631554B2 (en) 2009-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sazonov et al. Self-powered sensors for monitoring of highway bridges
US7361998B2 (en) Energy harvesting for wireless sensor operation and data transmission
ES2265219B1 (es) Disposicion de sensor para la medicion de fuerza.
CN102333687B (zh) 用于轨道车辆的装置和方法
US6742386B1 (en) Wheel mounted power generator and wheel condition sensing apparatus
US7250697B2 (en) Linear generator apparatus
CN1289911C (zh) 旋转检测器和采用它的防锁制动装置
EP0957373B1 (de) Berührungslose Abstands- und Druckmessung innerhalb einer Luftfeder
US20090326746A1 (en) Wireless railroad monitoring
JP2007514176A (ja) センサトランスポンダ及びタイヤ接地長及びタイヤ荷重の測定方法
DE19734323B4 (de) Verfahren zur Durchführung der Zuordnung der Radposition zu Reifendruckkontrollvorrichtungen in einem Reifendruckkontrollsystem eines Kraftfahrzeugs
US5934882A (en) Electrical generator system having a tuned resonant oscillating mass
GB1587434A (en) Apparatus for indicating condition of a rotating body
WO2002003042A1 (de) Piezoelektrischer sensor
KR20080056759A (ko) 차량용 전자식 충격 흡수기
CN1331689C (zh) 利用增强压电材料从旋转轮胎机械能量中产生电能的系统
CN101873943A (zh) 车轮监测模块
Wischke et al. Vibration harvesting in traffic tunnels to power wireless sensor nodes
US9315078B2 (en) Real-time wireless dynamic tire pressure sensor and energy harvesting system
EP0924112B1 (de) Messaufnehmer für einen Luftreifen
US7260984B2 (en) Power generation utilizing tire pressure changes
EP1022702A3 (de) Drahtloser Signalumformer mit eigenem Antrieb
CN100514693C (zh) 用于在车胎内产生电能的方法和系统
EP1579179B1 (de) Elektronisches hubodometer
CN100368214C (zh) 遥测装置

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal