DE102007005282A1

DE102007005282A1 - Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einem auf der Reifeninnenseite angeordneten Reifenmodul

Info

Publication number: DE102007005282A1
Application number: DE200710005282
Authority: DE
Inventors: Martin Kurz; Guido Grande; Joachim Busche; Matthias Dr. Strzelczyk
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2027-02-03
Also published as: DE102007005282B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einem auf der Reifeninnenseite angeordneten Reifenmodul. Um einen Fahrzeugreifen mit einem Reifenmodul bereitzustellen, bei dem das Reifenmodul auf eine einfache Weise mit Energie versorgt wird, wird vorgeschlagen, dass im Reifenmodul ein Mikrogenerator (1) zum Erzeugen von Energie und zumindest ein Reifendruck-Messsystem angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einem auf der Reifeninnenseite angeordneten Reifenmodul.
Mit Transponder versehene 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 Transponder bestehen aus einem Elektronikbauteil bzw. -chip, in dem Sensorelemente angeordnet sein können sowie aus einer an dieses Elektronikbauteil angeschlossenen Antenne. Bin Beispiel für einen solchen Transponder offenbart die DE 102 43 441 A1 .
Ein Problem beim Einsatz von Reifenmodulen ist mit der Energieversorgung des Reifenmoduls im Reifen verbunden, die in der Regel über eine integrierte Batterie erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugreifen mit einem Reifenmodul bereitzustellen, bei dem das Reifenmodul über eine einfache Art und Weise mit Energie versorgt wird.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass im Reifenmodul ein Mikrogenerator zum Erzeugen von Energie und zumindestens ein Reifendruck-Meßsystem angeordnet ist.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die Integration des Mikrogenerators in das Reifenmodul zum einen eine Platzersparnis erreicht wird und zum anderen nur noch ein einstückiges Bauteil mit dem Fahrzeugreifen verbunden werden muss. Ferner führt die Integration des Mikrogenerators im Reifenmodul zu einer Gewichtsersparnis. Da der Mikrogenerator das Reifenmodul auf einfache Weise mit ausreichender Energie versorgt, ist ebenfalls keine Batterie mehr erforderlich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reifenmodul in mehreren Schichten mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und Funktionen aufgebaut ist. Insbesondere besitzt eine der Schichten die Funktion des Mikrogenerators. Die unterste Schicht des Reifenmoduls, die in Verbindung mit der Reifeninnenseite steht, besitzt hingegen physikalische Eigenschaften, die eine einfache Verklebung zur Reifeninnenseite ermöglicht. Die unterste Schicht besteht vorzugsweise aus einem Gummimaterial.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Mikrogenerator in Form einer Piezoschicht für ein optimiertes Verformungs-Verhalten und eine optimierte Energiegewinnung als Kreisring ausgebildet ist. Auf diese Weise liefert der Mikrogenerator genügend Energie zur Versorgung des Reifenmoduls.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Volumen innerhalb des Kreisringes mit einem gasförmigen Medium ausgefüllt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Volumen innerhalb des Kreisringes mit einem Elastomer- oder Gießharz-Material ausgefüllt ist. Dadruch wird die Verformungseigenschaft des Kreisringes nicht wesentlich beeinträchtigt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Masse des Reifendrucksystems als ein schwingfähiges System ausgebildet ist, um die Energiegewinnung zu optimieren. Das schwingfähige System wird durch die Ausgestaltung als Masse-Feder-System erzielt, wobei das Reifenmodul u. a. die entsprechende Masse darstellt, die die Piezoschicht zu Schwingungen anregt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reifenmodul auf dessen Unterseite ausschließlich in Teilbereichen mit der Reifeninnenseite verklebt wird. Auf diese Weise wird eine relative Beweglichkeit zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite erreicht, wodurch die auftretenden Spannungen zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite minimiert werden. Dadurch wird die Dauerhaltbarkeit der Klebeverbindung zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite erheblich gesteigert.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Teilbereiche aus symmetrisch angeordneten Kreisflächen bestehen. Solche dergestalt angeordnete Kreisflächen lassen sich einfach realisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktfläche zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite als Kreisring ausgeführt ist. Auf diese Weise stehen nur Teilbereiche der Unterseite des Reifenmoduls in direktem Kontakt mit der Reifeninnenseite. Eine solche Anordnung trägt ebenfalls dazu bei, dass die Dauerhaltbarkeit der Klebeverbindung zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite erheblich gesteigert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen Reifenmodul und Klebeschicht eine zusätzliche Gummiplatte angeordnet ist. Die zusätzliche Gummiplatte bewirkt einen harmonischen Spannungsübergang zwischen Reifeninnenseite und Reifenmodul. Die geringeren Spannungen, die auf das Reifenmodul im Fahrbetrieb übertragen werden, führen dazu, dass das Reifenmodul einer geringeren Belastung ausgesetzt ist. Ferner wird durch diese Anordnung die Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite gesteigert.
Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
1: ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul, in dem ein Mikrogenerator in Form einer Piezoschicht integriert ist
2: ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Mikrogenerator als durchgehende Piezoschicht
3: ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Mikrogenerator als Piezoschicht, welche als Kreisring ausgebildet ist
4a und b: ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Teilbereiche der Klebeschicht als Kreisflächen ausgebildet sind
5a und b: ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Kontaktfläche zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite als Kreisring ausgeführt ist
6a und b: ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Teilbereiche der Klebeschicht als Kreisringsegmente ausgeführt sind
7a und b: ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Kontaktfläche zur Reifeninnenseite als Kreisring ausgebildet ist
8: ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem zwischen Klebeschicht und Reifenmodul eine zusätzliche Gummiplatte angeordnet ist.
Die 1 zeigt ein erstes 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.
Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3. Das Reifenmodul 3 ist über eine Klebeschicht 5 mit der Reifeninnenseite 2 verbunden. Im Reifenmodul 3 ist ein Elektronikmodul 4 angeordnet, welches mindestens ein Reifendruckmesssystem umfasst. Ferner ist im Reifenmodul 3 ein Mikrogenerator 1 in Form einer Piezoschicht angeordnet, wobei der Mikrogenerator 1 unterhalb des Elektronikmoduls 4 liegt. Der das Reifenmodul 3 umgehende Container 6 besteht aus einem Elastomermaterial oder aus einer Vergussmasse.
Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel in 1 besteht der Mikrogenerator 1 aus einer durchgehenden Piezoschicht. Der Mikrogenerator 1 liegt zwischen zwei Platten 7, die aus einem Elastomermaterial oder aus einer Vergussmasse bestehen.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in 2 dadurch, dass der Mikrogenerator in diesem Fall aus einer Piezoschicht 8 besteht, die als Kreisring ausgeführt ist. Das Volumen 9 innerhalb des Kreisringes ist entweder mit einem gasförmigen Medium oder mit einem Elastomer- oder Gießharzmaterial ausgefüllt.
Die 4a und b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3, welches in einer besonderen Weise mit der Reifeninnenseite 2 verklebt wird. Die 4a zeigt das Reifenmodul 3 mit der Reifeninnenseite in einer Querschnittsansicht. Die 4b zeigt das Ausführungsbeispiel in 4a von seiner Unterseite 12. Diese Unterseite 12 wird nur in Teilbereichen 10 mit der Reifeninnenseite 2 verklebt. Die Teilbereiche 10 sind als symmetrisch angeordnete Kreisflächen ausgebildet.
Die 5a zeigt ein weiteren Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in der 4b dadurch, dass die untere Kontaktfläche 11 zwischen Reifenmodul 3 und Reifeninnenseite 2 als Kreisring ausgeführt ist. Auf diese Weise steht nur ein Teilbereich der Unterseite mit der Reifeninnenseite 2 in direktem Kontakt. Die Teilbereiche 10 in 5b zeigen die Bereiche, die über eine Verklebung mit der Reifeninnenseite verbunden werden.
Die 6a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in der 5b sind die Teilbereiche 13 der Klebeschicht als Kreisringsegmente ausgeführt.
Die 6b zeigt die Teilbereiche 13, die bei diesen Ausführungsbeispiel in From von 4 Kreisringsegmenten ausgeführt sind.
Die 7a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel 7a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in der 6b dadurch, dass die untere Kontaktfläche 11 zwischen Reifenmodul 3 und Reifeninnenseite 2 als Kreisring ausgeführt ist.
Die 7b zeigt, dass die Teilbereiche 13 der Klebeschicht als Kreisringsegmente ausgeführt sind.
Die 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Reifenmodul 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Reifenmodul 3 und der Klebeschicht 5 eine zusätzliche Gummiplatte 14 angeordnet. Diese Gummiplatte 14 besitzt einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des Reifenmoduls 3. Die Gummiplatte 14 wird ausschließlich in seinen Randbereichen mit der Reifeninnenseite 2 verklebt. Durch diese Ausführung werden nur geringe Spannungen von der Reifeninnenseite auf das Reifenmodul 3 übertragen. Ferner wird die Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen Reifenmodul 3 und Reifeninnenseite 2 erheblich gesteigert.

1: Mikrogenerator als Piezoschicht ausgebildet
2: Reifeninnenseite
3: Reifenmodul
4: Elektronikmodul mit einem Reifendruckmesssystem
5: Klebeschicht
6: Container aus Elastomer- oder Verguss-Material
7: Platte aus Elastomer- oder Verguss-Material
8: Piezoschicht als Kreisring
9: Volumen innerhalb des Kreisringes
10: Teilbereiche als Kreisflächen
11: Kontaktfläche zwischen Reifenmodul und Reifeninnenseite als Kreisring
12: Unterseite des Reifenmoduls
13: Teilbereiche als Kreisringsegmente
14: Gummiplatte zwischen Klebeschicht und Reifenmodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10243441 A1 [0002]

Claims

Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einem auf der Reifeninnenseite (2) angeordneten Reifenmodul (3) mit Elektronikbauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass im Reifenmodul ein Mikrogenerator (1) zum Erzeugen von Energie und zumindestens ein Reifendruck-Meßsystem angeordnet ist.
Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifenmodul (3) in mehreren Schichten mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und Funktionen aufgebaut ist.
Fahrzeugreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Mikrogenerator (1) in Form einer Piezoschicht für ein optimiertes Verformungs-Verhalten und eine optimierte Energiegewinnung als Kreisring (8) ausgebildet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen innerhalb des Kreisringes (8) mit einem gasförmigen Medium ausgefüllt ist.
Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen innerhalb des Kreisringes (8) mit einer Elastomer- oder Gießharz-Material ausgefüllt ist.
Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des Reifendruckmesssystems als ein schwingfähiges System ausgebildet ist, um die Energiegewinnung zu optimieren.
Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifenmodul (3) auf dessen Unterseite ausschließlich in Teilbereichen (10, 13) mit der Reifeninnenseite verklebt wird.
Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche (10) aus symmetrisch angeordneten Kreisflächen bestehen.
Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche zwischen Reifenmodul (3) und Reifeninnenseite (2) als Kreisring (11) ausgeführt ist.
Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Reifenmodul (3) und Klebeschicht (5) eine zusätzliche Gummiplatte (14) angeordnet ist.