DE102015217475B4

DE102015217475B4 - Fahrzeugreifen mit einem Reifenmodul

Info

Publication number: DE102015217475B4
Application number: DE102015217475.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Kurz; Matthias Strzelczyk; Annalena Thiemann; Andreas Tyburski; Oliver Schürmann
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: DE102015217475A1

Abstract

Fahrzeugreifen (1) mit einem Reifenmodul (3),wobei der Fahrzeugreifen (1) zumindestens einen Laufstreifen, Seitenwände, eine Reifeninnenseite (4), eine Karkasslage mit parallel zueinander ausgerichteten Festigkeitsträgern und eine Gürtelllage mit parallel zueinander ausgerichteten Festigkeitsträgern aufweist,wobei das Reifenmodul (3) im Reifenhohlraum angeordnet ist,wobei das Reifenmodul (3) ein separates Elektronikmodul mit einer Vielzahl von integrierten elektronischen Bauteilen umfasst,das Reifenmodul (3) in einem Verbund aus einer auf der Reifeninnenseite (4) angeordneten selbstabdichtenden Materialschicht (13) undeinem im Reifenhohlraum angeordneten Schallabsorber (14) integriert ist,wobei der Schallabsorber (14) auf seiner Unterseite an der selbstabdichtenden Materialschicht (13) befestigt ist undwobei das Reifenmodul (3) in einer schützenden Aussparung (2,6,7,8,9) des Verbundmaterial (5) aus selbstabdichtender Materialschicht (13) und Schallabsorber (14) angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dass,die Aussparung (2, 6, 7) in Form einer durchgehenden Trennfuge in dem Verbundmaterial (5) ausgebildet ist,wobei die Trennfuge (6) in dem Verbundmaterial (5) diagonal zur Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens (1) angeordnet ist,wobei der Winkel zwischen der Ausrichtung der Trennfuge (6) und der Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens (1) 20 bis 70 Grad beträgt,wobei das Verbundmaterial (5) mit einem Energieerzeuger (11) gekoppelt ist, wobei der Energieerzeuger (11) flächenförmig auf der Oberfläche des Verbundmaterials (5) oder im Verbundmaterial (5) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugreifen mit einem Reifenmodul gemäß Hauptanspruch 1.
Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Hierzu zählen insb. eine Luftdrucküberwachung, eine Temperaturmessung oder die Messung von mechanischen Spannungszuständen im Reifen. 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 US 2011/0041309 A1 , DE 10 2011 003 707 A1 und DE 10 2015 213 154 A1 offenbaren bekannte Fahrzeugreifen-Konzepte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem das Positionieren des Reifenmoduls im Fahrzeugreifen verbessert wird.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass Reifenmodul optimal mit einer selbstabdichtenden Materialschicht und einem Schallabsorber kombiniert wird. Der Schallabsorber sorgt zudem für einen optimalen Schutz des Reifenmoduls, insbesondere in Hinblick auf eine mechanische Beanspruchung im Reifenhohlraum. Die Schutzfunktion wird durch das weiche Material des Schallabsorbers unterstützt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die selbstabdichtende Materialschicht gleichzeitig als Klebemittel für den Schallabsorber dient. Außerdem gewährleistet die selbstabdichtende Materialschicht eine hohe Pannensicherheit bei einem in den Reifen eindringenden spitzen Gegenstand.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Aussparung im Verbundmaterial die Funktion des Reifenmodul, insb. die Druckmessung, in keiner Weise beeinträchtigt wird. Mit der Aussparung im Verbundmaterial wird außerdem eine optimale Integration des Reifenmoduls bewirkt. Außerdem sorgt die Aussparung für eine einfache Montage des Reifenmoduls.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen der Außenseite des Reifenmoduls und den Außenseiten in der Aussparung des Verbundmaterials zwischen 1 und 30 mm beträgt.
Dadurch wird weder die Druckmessung noch die Temperaturmessung mit dem Reifenmodul beeinträchtigt oder beeinflusst.
In einem nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein dass die Aussparung im Verbundmaterial im Wesentlichen in Form eines Rechteckes ausgebildet ist.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der 4 dargestellt. Die dargestellte Aussparung lässt sich beispielsweise beim Aufbringen des Verbundmaterials herstellen.
In einem nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein dass die Aussparung im Verbundmaterials im Wesentlichen in Form eines Kreises ausgebildet ist.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der 5 dargestellt. Die dargestellte kreisförmige Aussparung lässt sich einfach herstellen.
Die Aussparung ist in Form einer durchgehenden Trennfuge im Verbundmaterial ausgebildet. Eine durchgehende Trennfuge kann dazu genutzt werden, das Einbringen des Reifenmoduls zu vereinfachen.
In einem nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein dass die Trennfuge im Verbundmaterial im Wesentlichen in einem rechten Winkel zur Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens angeordnet ist.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt die 1. Die horizontale Trennfuge lässt sich einfach im Reifenhohlraum realisieren. Sie bietet außerdem einen optimalen Schutz für das Reifenmodul, welches direkt auf die Reifeninnenseite geklebt wird.
Es ist vorgesehen, dass die Trennfuge im Verbundmaterial im Wesentlichen diagonal zur Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens angeordnet ist,
wobei der Winkel zwischen der Ausrichtung der Trennfuge und der Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens ca. 20 bis 70 Grad beträgt.
Die 2 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel mit einer diagonalen Trennfuge.
In einem nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein dass die Trennfuge im Verbundmaterial im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens angeordnet ist,
wobei der Winkel zwischen der Ausrichtung der Trennfuge und der Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens ca. 0 bis 5 Grad beträgt.
Die 3 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel. Bei dieser Ausführungsform verläuft die Trennfuge in Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens.
Es ist vorgesehen, dass das Verbundmaterial mit einem Energieerzeuger gekoppelt ist, wobei der Energieerzeuger flächenförmig auf der Oberfläche des Verbundmaterials oder im Verbundmaterial integriert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Energieerzeuger in Form einer Piezofolie ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Piezofolie ausschließlich einen Teilbereich der Oberseite des Verbundmaterials überspannt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Piezofolie rundführend in Form eines geschlossenen Ringes auf der Oberseite des Verbundmaterials angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Zusatzsensor auf der Oberfläche des Verbundmaterials oder im Verbundmaterial integriert ist, wobei der Zusatzsensor unterschiedliche Messdaten an das Reifenmodul überträgt.
Bei dem Zusatzsensor kann es sich um ein Thermoelement oder einen Dehnungsmessstreifen handeln.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zusatzsensor in Form eines in Bezug auf das Verbundmaterial rundführenden Sensorelementes ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schallabsorber eine Materialdicke von 5 bis 50 mm, vorzugsweise 10 - 30 mm, besitzt und die Materialbreite des Schallabsorbers in etwa der Laufstreifenbreite, oder schmaler, entspricht.
Dadurch besitzt der Schallabsorber optimale akkustische Eigenschaften.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die selbstabdichtende Materialschicht eine Materialdicke von 1 bis 20 mm besitzt und die Materialbreite der selbstabdichtenden Materialschicht in etwa der Laufstreifenbreite, oder schmaler, entspricht.
Dadurch besitzt die selbstabdichtende Materialschicht optimale selbstabdichtende Eigenschaften.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

1, 3-5, 10: nicht erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
2, 6-9: erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel

Die Figuren zeigen teilweise Ausführungen, die nicht unter den Anspruch 1 fallen, die jedoch zum Verständnis der Erfindung beitragen.
Die 1 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel Im Reifenhohlraum ist das Reifenmodul 3 angeordnet, in dem u.a. Sensoren, ein elektronisches Bauteil mit einem aktiv sendenden Element und einem Speicher angeordnet sind. Im Speicher können reifenspezifische Daten, z.B. DOT-Nr etc., gespeichert, verarbeitet und an fahrzeuginterne oder -externe Empfänger weitergeleitet. Analog wird mit den erfassten Sensordaten verfahren.
Das Reifenmodul 3 ist über eine Klebeschicht mit der Reifeninnenseite 4 verbunden. Im Reifenmodul 3 ist ein Elektronikmodul angeordnet, welches mindestens ein Reifendruckmesssystem mit einem Drucksensor umfasst. Der Container besteht aus einem Elastomermaterial oder aus einer Vergussmasse.
Die 10 zeigt eine dreidimensionale Radialschnittansicht durch den Fahrzeugreifen 1.
Der Schallabsorber 14 ist auf einer selbstabdichtende Materialschicht 13 im Reifenhohlraum auf der Reifeninnseite angeklebt. Der Schallabsorber 14 und die selbstabdichtende Materialschicht 13 sind als Materialverbund 15 ausgebildet.
Der Schallabsorber befindet sich auf der selbstabdichtenden Materialschicht und überspannt in Umfangsrichtung des Fahrzeugreifen 1 die zum Laufstreifen gegenüberliegenden Reifeninnenseite. Der Schallabsorber besteht aus einem offenporigen Schaumstoff mit optimalen akkustischen Eigenschaften.
Das Reifenmodul 3 ist schematisch dargestellt und befindet sich auf Abstand in einer horizontalen Trennfuge 2, wie sie in der 1 dargestellt ist.
Bei der Ausführung in der 1 ist die Aussparung 2 im Verbundmaterial 5 in Form einer horizontalen Trennfuge ausgebildet. In der Mitte der dargestellten Trennfuge ist auf der Reifeninnenseite das Reifenmodul 3 verklebt. Das Reifenmodul 3 berührt an keiner Stelle das Verbundmaterial 5. Der Abstand zwischen der Außenseite des Reifenmoduls und den Seiten in der Trennfuge des Verbundmaterials beträgt ca. 1 bis 30 mm. Das Verbundmaterial 5 besitzt unter anderem die dargestellte Trennfuge, um das Einsetzen des Reifenmoduls in den Reifenhohlraum zu vereinfachen.
Die 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit einer diagonalen Trennfuge im Verbundmaterial 5. Das Reifenmodul 3 ist in der diagonalen Trennfuge 6 direkt auf der Reifeninnenseite verklebt.
Die 3 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem das Verbundmaterial 5 eine vertikale Trennfuge 7 besitzt. Das Reifenmodul 3 ist wiederum in der Mitte der dargestellten Trennfuge 7 angeordnet.
Die 4 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit einer Aussparung 8 des Verbundmaterials 5 in Form eines Rechteckes. Die rechteckförmige Aussparung ist beim Auftragen des Verbundmaterials hergestellt worden.
Die 5 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem die Aussparung 9 im Verbundmaterial 5 in Form eines Kreises ausgebildet ist.
Die 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Auf der Oberseite des Verbundmaterials 5 ist in dem dargestellten Teilbereich eine Piezofolie 11 angeklebt. Das Reifenmodul 3 wird über die angebundene Piezofolie mit Energie versorgt. Bei einer Rotation des Fahrzeugreifens 1 wird die Bodenaufstandsfläche des Fahrzeugreifens, das Verbundmaterial 5 und die Piezofolie 11 zyklisch deformiert. Mit der zyklischen Verformung der Piezofolie 11 wird in der Piezofolie ein Strom erzeugt, der zur Energieversorgung des Reifenmoduls genutzt wird.
Die 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Piezofolie 11 rundführend in Form eines geschlossenen Ringes auf der Oberseite des Verbundmaterials 5 angeordnet ist.
Die 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Der Zusatzsensor 12 ist bei dem Ausführungsbeispiel in Form eines rundführenden Sensorelementes ausgebildet und auf der Oberseite des Verbundmaterials montiert. Der Zusatzsensor 12 überspannt ausschließlich einen Teilbereich der Oberseite des Verbundmaterials 5. Alternativ ist der Zusatzsensor auf der Unterseite des Verbundmaterials 5 oder direkt im Verbundmaterial angeordnet. Bei dem Zusatzsensor 12 kann es sich beispielsweise um ein Thermoelement oder ein Dehnungsmessstreifen handeln.
9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Bei dieser Ausführung ist der Zusatzsensor 12 rundführend in Form eines geschlossenen Ringes auf der Oberseite des Verbundmaterials 5 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugreifen
2: Aussparung in Form einer horizontalen Trennfuge
3: Reifenmodul
4: Reifeninnenseite
5: Verbundmaterial aus selbstabdichtender Materialschicht und Schallabsorber
6: Aussparung in Form einer diagonalen Trennfuge
7: Aussparung in Form einer vertikalen Trennfuge
8: Aussparung in dem Verbungmaterial in Form eines Rechteckes
9: Aussparung in dem Verbungmaterial in Form eines Kreises
11: Energieerzeuger in Form einer Piezofolie
12: Zusatzsensor
13: selbstabdichtende Materialschicht
14: Schallabsorber

Claims

Fahrzeugreifen (1) mit einem Reifenmodul (3), wobei der Fahrzeugreifen (1) zumindestens einen Laufstreifen, Seitenwände, eine Reifeninnenseite (4), eine Karkasslage mit parallel zueinander ausgerichteten Festigkeitsträgern und eine Gürtelllage mit parallel zueinander ausgerichteten Festigkeitsträgern aufweist, wobei das Reifenmodul (3) im Reifenhohlraum angeordnet ist, wobei das Reifenmodul (3) ein separates Elektronikmodul mit einer Vielzahl von integrierten elektronischen Bauteilen umfasst, das Reifenmodul (3) in einem Verbund aus einer auf der Reifeninnenseite (4) angeordneten selbstabdichtenden Materialschicht (13) und einem im Reifenhohlraum angeordneten Schallabsorber (14) integriert ist, wobei der Schallabsorber (14) auf seiner Unterseite an der selbstabdichtenden Materialschicht (13) befestigt ist und wobei das Reifenmodul (3) in einer schützenden Aussparung (2,6,7,8,9) des Verbundmaterial (5) aus selbstabdichtender Materialschicht (13) und Schallabsorber (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass, die Aussparung (2, 6, 7) in Form einer durchgehenden Trennfuge in dem Verbundmaterial (5) ausgebildet ist, wobei die Trennfuge (6) in dem Verbundmaterial (5) diagonal zur Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens (1) angeordnet ist, wobei der Winkel zwischen der Ausrichtung der Trennfuge (6) und der Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens (1) 20 bis 70 Grad beträgt, wobei das Verbundmaterial (5) mit einem Energieerzeuger (11) gekoppelt ist, wobei der Energieerzeuger (11) flächenförmig auf der Oberfläche des Verbundmaterials (5) oder im Verbundmaterial (5) integriert ist.
Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Außenseite des Reifenmoduls (3) und den Außenseiten in der Aussparung des Verbundmaterials (5) zwischen 1 und 30 mm beträgt.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die selbstabdichtende Materialschicht (13) eine Materialdicke von 1 bis 20 mm, vorzugsweise 2 - 5 mm, besitzt und die Materialbreite der selbstabdichtende Materialschicht (13) der Laufstreifenbreite entspricht.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieerzeuger (11) in Form einer Piezofolie ausgebildet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Piezofolie ausschließlich einen Teilbereich der Oberseite des Verbundmaterials (5) überspannt.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Piezofolie rundführend in Form eines geschlossenen Ringes auf der Oberseite des Verbundmaterials (5) angeordnet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatzsensor (12) auf der Oberfläche des Verbundmaterials (5) oder im Verbundmaterial integriert ist, wobei der Zusatzsensor (12) unterschiedliche Messdaten an das Reifenmodul (3) überträgt.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzsensor (12) in Form eines in Bezug auf des Verbundmaterials (5) rundführenden Sensorelementes ausgebildet ist.