DE102007027360B4

DE102007027360B4 - Vorrichtung zur Befestigung eines elektronischen Moduls in einem Reifen, Reifenmodul zur Aufnahme in einer derartigen Vorrichtung und Reifendrucküberwachungssystem

Info

Publication number: DE102007027360B4
Application number: DE102007027360.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kammann
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2027-06-12
Also published as: DE102007027360A1

Abstract

Vorrichtung zur Befestigung eines elektronischen Moduls (1) in einem Reifen, welche aus elastischem Material besteht und zur Anbringung an einer Innenseite eines Reifens ausgebildet ist, wobei die Befestigungsvorrichtung (2) mindestens eine Öffnung aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass das elektronische Modul (1) durch Verbiegen oder Dehnen der Befestigungsvorrichtung (2) in die Öffnung einschiebbar ist, wobei die Vorrichtung aus schlaufenförmigen oder bandartigen Teilen besteht, wobei die schlaufenförmigen oder bandartigen Teile eine kreuz - oder sternförmige Verbindung miteinander aufweisen und wobei die schlaufenförmigen oder bandartigen Teile durch die Anbringung der Vorrichtung an der Innenseite des Reifens nicht gegeneinander verbiegbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung eines elektronischen Moduls in einem Kraftfahrzeugreifen, welche aus elastischem Material besteht und an einer Innenseite eines Reifens angebracht werden kann, ein Reifenmodul zur Aufnahme in einer derartigen Vorrichtung sowie auf ein Reifendrucküberwachungssystem.
In modernen Kraftfahrzeugen werden vermehrt Reifenluftdruckerfassungsvorrichtungen verwendet, um Defekte oder Unfälle, welche auf einen zu niedrigen Reifenluftdruck zurückzuführen sind, zu vermeiden. Hierzu wird dem Fahrzeugführer der aktuell vorliegende Reifenluftdruck angezeigt, oder es wird eine Warnung, beispielsweise über eine optische und/oder akustische Meldung an den Fahrer ausgegeben, wenn der vorgeschriebene Reifenluftdruck einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet.
Aus der EP 0 816 136 B1 ist eine Befestigungsvorrichtung für ein Elektronikmodul bekannt, wobei mittels eines Federelements das zur Reifenluftdruckerfassung dienende Elektronikmodul an einem Reifenventil befestigt ist.
Darüber hinaus ist aus der EP 1 006 167 A2 eine Auflage zur Vorbereitung eines Luftreifens für die Befestigung einer elektronischen Vorrichtung bekannt. Diese Auflage, ein so genanntes „Patch“, ermöglicht die Befestigung eines Elektronikbauteils an einer Innenseite eines Kraftfahrzeugreifens.
Ferner ist aus der DE 102 43 441 B4 eine Befestigungseinheit bekannt, welche zur Verbindung eines Transponders zur Erfassung von Reifeneigenschaften mit einem Reifen dient.
Aus der DE 20 2005 005 144 U1 ist eine Halterung bekannt zur Befestigung eines elektronischen Bauelements an einem Gummiartikel, vorzugsweise einem Reifen, einem Fördergurt, oder dergleichen, mit einer Verbindungsschicht, die bis zum Gebrauch von einer haftenden Schutzfolie abgedeckt ist, und einem mit der Verbindungsschicht dauerhaft verbundenen Hauptkörper, in dem eine Aussparung zur Aufnahme eines elektronischen Bauelements ausgebildet ist, wobei der Hauptkörper eine integrierte Überdeckung der Aussparung aufweist.
Der DE 199 40 086 A1 liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur stückgenauen Identifikation von Reifen, insbesondere Flugzeugreifen, aufzuzeigen, das unabhängig von den bei dem Betrieb des Reifens auftretenden üblichen mechanischen und chemischen Umfeldeinflüssen funktioniert. Dazu wird vorgeschlagen, einen Transponder im Innenraum des Reifens anzubringen und flexibel auf der Innenseite der Lauffläche des Reifens zu verkleben. In einer Ausführung wird ein lesbarer und beschreibbarer Transponder verwandt und zusätzlich laufende Informationen über Ereignisse während der Nutzungsdauer des Reifens abrufbar gespeichert, wie z. B. Montage, Demontage, Inspektionen, Runderneuerungen etc. In einer weiteren Ausführung werden laufende Daten über Betriebsdruck und Betriebstemperatur in den Transponder eingelesen und abrufbar gespeichert.
Die US 6 546 982 B1 betrifft die Montage einer elektronischen Vorrichtung wie Transponder und Antennen in Luftreifen und das Koppeln der Transponder an Antennen in Luftreifen und insbesondere ein Materialstück geeignet für die Montage eines Transpondermoduls an eine innere Oberfläche eines Luftreifens.
Die WO 2005/044 600 A1 betrifft eine Vorrichtung, mit der sich ein Modul, das im Allgemeinen elektronische Elemente umfasst, auf abnehmbare Weise an der Fläche eines Reifens befestigen lässt und insbesondere eine Einheit aus einem abnehmbaren Modul und einer Befestigungs-Fußplatte, die an der Fläche eines Reifens befestigt wird.
Aus der DE 699 07 872 T2 ist ein strukturelles Trägersystem bekannt, das zusammen mit einem Reifen zum Tragen eines elektronischen Moduls zur Überwachung des Reifens verwendet wird, wenn es innerhalb eines Hohlraums des Reifens angeordnet wird.
Aus der DE 101 59 703 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Herstellung eines Fahrzeugreifens mit einer Transpondereinheit, die in einem Gummikissen eingebettet ist, das auf einer Reifenoberfläche des Reifens angeordnet ist, wobei der Reifen nach einem an sich bekannten Verfahren hergestellt wird und während dieses Herstellungsverfahrens das Gummikissen mit der Reifenoberfläche verbunden wird, wobei in dem Gummikissen zunächst ausschließlich ein Platzhalterstreifen angeordnet ist. Um die Transpondereinheit sicher und einfach im Reifen anzuordnen, wird die Transpondereinheit nach Fertigstellung des Reifens wie folgt in das Gummikissen eingebracht: über eine Öffnung des Gummikissens wird die Transpondereinheit mit dem Platzhalterstreifen verbunden und der Platzhalterstreifen wird durch eine zweite Öffnung des Gummikissens aus diesem herausgezogen, wobei die Transpondereinheit dabei gleichzeitig durch die erste Öffnung in das Gummikissen eingezogen wird.
Aus der DE 10 2006 004 707 A1 ist eine Vorrichtung zur Befestigung eines elektronischen Moduls in einem Kraftfahrzeugreifen bekannt, welche aus einem elastischen Material besteht und an einer Innenseite eines Kraftfahrzeugreifens angebracht ist, wobei die Vorrichtung einen im wesentlichen glocken- oder topfförmigen Aufbau aufweist, welcher im oberen, der Innenseite des Kraftfahrzeugreifens abgewandten Bereich mit einer oder mehreren Öffnung/en versehen ist und wobei das elektronische Modul kraftschlüssig, insbesondere klemmend, oder stoffschlüssig in der Vorrichtung befestigt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die eine einfachere und kostengünstigere Befestigung eines Moduls in einem Reifen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung einen das elektronische Modul umfassenden Aufbau mit mindestens einer Öffnung aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass das elektronische Modul durch Verbiegen der Vorrichtung in eine einer Anzahl von Öffnungen der Vorrichtung eingeschoben werden kann, wobei nach Einschieben des Moduls in die Vorrichtung diese in die vor dem Verbiegen vorhandene Form zurückgeht und das Modul fest umschließt, wobei die Vorrichtung aus schlaufenförmigen oder bandartigen Teilen besteht, wobei die schlaufenförmigen oder bandartigen Teile eine kreuz - oder sternförmige Verbindung miteinander aufweisen und wobei die schlaufenförmigen oder bandartigen Teile durch die Anbringung der Vorrichtung an der Innenseite des Reifens nicht gegeneinander verbiegbar sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren beschrieben.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Befestigung eines Reifenmoduls in einem Fahrzeugreifen mehreren Anforderungen in gleicher Weise entsprechen sollte. Dazu gehören neben einer einfachen Installation des Reifenmoduls, die auch nachträglich, also nach Fertigung des Reifens, durchzuführen sein sollte, die kostengünstige Herstellung sowie Anbringung der Befestigungsvorrichtung sowie eine hohe Sicherheit des Verbleibs des Reifenmoduls in der Befestigungsvorrichtung, selbst bei außergewöhnlichen Belastungen. Dabei sollte die Befestigung kein hohes Eigengewicht besitzen, da dieses zu einer Unwucht des Reifens führen könnte und durch geeignete, wiederum kostenverursachende Maßnahmen kompensiert werden müsste. Darüber hinaus sollte eine Entnahme des Reifenmoduls zwecks Austausch und/oder Wartungsarbeiten möglich sein, ohne dieses zu zerstören.
Um eine besonders feste Fixierung des Moduls in der Vorrichtung zu erreichen, weist diese zweckmäßigerweise nach Einschieben des Moduls eine besonders geeignete Form zur Umschließung des Moduls auf, idealerweise nimmt sie durch entsprechende Rückstellkräfte die vor dem Verbiegen oder Dehnen zur Einschieben zum des Moduls vorhandene Form wieder an.
Da das elektronische Modul innerhalb der Befestigung verbleiben soll, auch wenn größere als im Fahrbetrieb üblicherweise auftretenden Kräfte auf den Reifen und somit auf die Befestigung einwirken, ist die Vorrichtung zur Befestigung vorteilhafterweise genügend versteift ausgeführt, dass sie nicht derart verbogen werden kann, dass das Modul diese Befestigung verlassen könnte.
Um eine Flexibilität der Befestigung zu erreichen, die auch bei größeren Belastungen das Modul am Reifen fixiert, insbesondere an dessen Innenseite, ist diese zweckmäßigerweise derart aus schlaufenförmigen, insbesondere bandartigen Teilen ausgeführt, dass das Modul von diesen Teilen zumindest teilweise umschlossen ist.
Um eine einfache Einbringung und einen zuverlässigen Verbleib des Moduls innerhalb der Befestigung zu gewährleisten, wird dieses vorteilhafterweise durch eine durch das Verbiegen der genannten schlaufenförmigen Teile gegeneinander entstehende Öffnung in die Befestigung eingeschoben, wobei die schlaufenförmigen Teile nach Einschieben des Moduls eigenständig in ihre ursprüngliche Position zurückkehren.
Um eine besonders hohe Zuverlässigkeit für den Verbleib des Moduls innerhalb der Befestigung zu erreichen, sind deren schlaufenförmige Teile kreuz- oder sternförmig miteinander verbunden, wobei die schlaufenförmigen Teile durch die Art der Ausführung zweckmäßigerweise nicht gegeneinander verbogen werden können.
Damit die Befestigung im Reifen derart fixierbar ist, dass einerseits ein Verbiegen der Teile gegeneinander nach Einschieben des Reifenmoduls nicht mehr möglich ist und andererseits eine hohe Haltbarkeit bei geringem Gewicht erreicht werden kann, ist vorteilhafterweise eine Verklebung an der Innenseite des Reifens vorgesehen.
Um das Reifenmodul besonders fest zu fixieren, weist dieses vorteilhafterweise eine Anzahl von in Verlaufsrichtung der schlaufenförmigen oder bandförmigen Verbindungsteile in das Modul eingebrachten Vertiefungen auf, welche die schlaufenförmigen oder bandförmigen Verbindungsteile aufnehmen und somit kein verrutschen ermöglichen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Sensorik zur Erkennung von Fahrzuständen und deren Befestigung im Reifen besonders haltbar sowie einfach und kostengünstig zu installieren und auszutauschen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit eingebrachtem elektronischen Modul (Reifensensorik) in eine kreuzförmige Aufnahme in Draufsicht,
2 die Vorrichtung mit eingebrachtem elektronischen Modul in Seitenansicht, und
3 ein Einbringen des elektronischen Moduls in die in 1 gezeigte beispielsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung.

An eine Befestigung in einem Fahrzeugreifen (PKW, Motorrad, Nutzfahrzeug, Flugzeug, Fahrrad, etc.), insbesondere am Reifeninnerliner, werden besondere Anforderungen gestellt:

• Eine eingebrachte Sensorik, das elektronische Modul, soll keinen direkten Kontakt zum Reifen haben, da Reibung auf Dauer den Innerliner zerstören kann.
• Die Befestigung muss die Sensorik sicher und dauerhaft an der Position halten.
• Es muss eine einfache Einbringung in den Reifen möglich sein.
• Die Sensorik muss eine geringe Masse haben, um das Laufverhalten des Reifens nicht zu beeinträchtigen.
• Die Reifensensorik muss in einem Austauschkonzept wieder lösbar vom Reifen sein.
• Die Befestigung muss flexibel genug sein, um beispielsweise Bordsteinüberfahrten schadlos zu überstehen.
• Die Sensorik muss preisgünstig zu fertigen und zu installieren sein.

Bisherige Befestigungskonzepte erfüllen die genannten Anforderungen nur teilweise oder nur unzureichend.
Eine Lösung dieser Aufgabenstellung kann dadurch erreicht werden, indem eine Struktur aus elastischem Material die Reifensensorik, ausgeführt als elektronisches Modul aufnimmt und der Verbund im Reifen einzukleben ist.
Dazu zeigt die 1 eine Reifensensorik, untergebracht in einem Reifenmodul 1, die von einer Befestigung 2 umfasst ist, die in der hier abgebildeten Ausführung kreuzförmig ausgebildet ist.
Die Befestigung 2 muss nicht zwingend eine kreuzförmige Gestaltung, wie in der 1 abgebildet, aufweisen, es sind auch sternförmige Ausführungen mit drei, fünf oder mehr Ecken denkbar.
Ebenso kann die Befestigung 2 für ein rundes oder ovales Modul des Reifenmoduls 1 ausgelegt sein, da die Art der Befestigung 2 nicht nur für eine rechteckige, insbesondere quadratische, Ausführung, ausgelegt ist.
Die Einbringung des Reifenmoduls 1 in die aufnehmende Befestigung 2, in diesem Beispiel kreuzförmig ausgebildet, erfolgt seitlich im nicht eingeklebten Zustand der Befestigung 2 im hier nicht dargestellten Reifen, wie die 3 zeigt. Das Material, aus dem die Schlaufen und/oder Bänder der Befestigung 2 bestehen, ist elastisch ausgeführt. So können die schlaufenförmig oder bandartig ausgeführten Bestandteile der Befestigung 2 zur Vorbereitung der Aufnahme des Reifenmoduls 1 aufgebogen werden und das Reifenmodul 1 wird seitlich in die Befestigung 2 eingebracht.
Durch die Einklebung in den Reifen erfolgt eine Versteifung der Struktur der Befestigung 2 derart, dass ein Entfernen der Reifensensorik 1, beispielsweise durch Beschleunigungskräfte während des Fahrbetriebes, die auch durch besondere Fahrsituationen höhere Werte als üblicherweise vorausgesetzt annehmen können, oder eine manuelle Entnahme nicht mehr möglich ist.
Bei einem Austausch des Reifenmoduls 1 muss die Befestigung 2 zerstört, beispielsweise zerschnitten, werden, wodurch das Reifenmodul 1 entfernt werden kann. Die angeklebten Reste der zur Aufnahme eines Reifenmoduls 1 nach Zerstörung nicht mehr geeigneten Befestigung 2 können aufgrund der geringen Masse der elastischen Substanz bedenkenlos im Reifen verbleiben. Zu Austauschzwecken wird eine neue Befestigung 2 mit einem Reifenmodul 1 in den Reifen geklebt.
Denkbar ist auch eine Befestigung 2 zur Aufnahme des Reifenmoduls 1, die zur Entnehme des Reifenmoduls 1 nicht zerstört werden muss, sondern deren das Reifenmodul 1 umfassende Teile derart dehnbar sind, dass sie zur Entnehme des Reifenmoduls 1 aus der Befestigung 2 entsprechend verformt werden können. Wichtig ist hierbei, dass die Befestigung 2 nach der Entnahme des Reifenmoduls 1 und dem Einsatz eines neuen durch entsprechende Rückstellkräfte wieder in die ursprüngliche Form zurückgeht oder eine andere, ebenso zur Fixierung des Reifenmoduls 1 geeignete Form annimmt.
Bezugszeichenliste

1: Modul / Reifenmodul
2: Befestigung

Claims

Vorrichtung zur Befestigung eines elektronischen Moduls (1) in einem Reifen, welche aus elastischem Material besteht und zur Anbringung an einer Innenseite eines Reifens ausgebildet ist, wobei die Befestigungsvorrichtung (2) mindestens eine Öffnung aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass das elektronische Modul (1) durch Verbiegen oder Dehnen der Befestigungsvorrichtung (2) in die Öffnung einschiebbar ist, wobei die Vorrichtung aus schlaufenförmigen oder bandartigen Teilen besteht, wobei die schlaufenförmigen oder bandartigen Teile eine kreuz - oder sternförmige Verbindung miteinander aufweisen und wobei die schlaufenförmigen oder bandartigen Teile durch die Anbringung der Vorrichtung an der Innenseite des Reifens nicht gegeneinander verbiegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einschieben des Moduls (1) in die Befestigungsvorrichtung (2) diese eine Form aufweist, die zur festen Umschließung des Moduls (1) geeignet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einschieben des Moduls (1) in die Befestigungsvorrichtung (2) diese die vor dem Verbiegen vorhandene Form aufweist und das Modul (1) fest umschließt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese an der Innenseite des Reifens derart versteift ist, dass ein Verbiegen oder Dehnen der Befestigungsvorrichtung (2) nach Anbringung, insbesondere zum Entfernen des Moduls (1) durch eine Öffnung, nicht möglich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul durch Verbiegen der schlaufenförmigen oder bandartigen Teile gegeneinander in die Vorrichtung einschiebbar ist und das Modul nach Einschieben in die Vorrichtung von den schlaufenförmigen oder bandartigen Teilen umschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit der Innenseite des Reifens verklebt ist.
Reifenmodul zur Aufnahme in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es in der Verlaufsrichtung der schlaufenförmigen oder bandartigen Teile Vertiefungen aufweist.
Reifendrucküberwachungssystem mit einer Vorrichtung zur Befestigung eines elektronischen Moduls in einem Kraftfahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Reifendrucküberwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Anzahl von Reifen eines Kraftfahrzeuges ein elektronisches Modul, insbesondere ein Drucksensormodul, mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 befestigt ist.
Reifendrucküberwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Reifen eines Kraftfahrzeuges ein elektronisches Modul, insbesondere ein Drucksensormodul, mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 befestigt ist.