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Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für einen Reifen, einen Reifen und ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung.
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Die Erfindung geht aus von einer Sensorvorrichtung für einen Reifen. Die Sensorvorrichtung weist mindestens eine Empfangskomponente, mindestens eine Sendekomponente, mindestens eine Speicherkomponente, mindestens eine Energieversorgungskomponente und mindestens eine Sensorkomponente auf. Die Sensorvorrichtung weist darüber hinaus eine Gehäusekomponente auf.
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Die Gehäusekomponente weist eine von der Gehäusekomponente wegorientierte Gesamtoberfläche auf. Bei der Gesamtoberfläche handelt es sich um die Außenfläche der Gehäusekomponente. Die Gehäusekomponente kann auch als Gehäuse bezeichnet werden.
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Die Gehäusekomponente ist mit mindestens einer Gummikomponente stoffschlüssig verbunden.
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Die Gummikomponente ist zur Anbringung der Sensorvorrichtung an einem Reifen vorgesehen.
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Aus dem Stand der Technik sind Sensorvorrichtungen für Reifen bekannt. Diese Sensorvorrichtungen dienen der Erfassung von physikalisch messbaren Zustandsgrößen innerhalb des Reifens.
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So wird beispielsweise in der
DE 102007001279 A1 ein als Sensorvorrichtung wirkendes Elektronikmodul offenbart, wobei das Elektronikmodul aus wenigstens zwei unterschiedlichen Vergussmassen besteht, wobei eine Vergussmasse gummiartig ausgebildet und an einer Reifeninnenseite angeordnet sein kann.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Sensorvorrichtungen mit Gummikomponenten könnte es zu einer unerwünschten Ablösung der Gummikomponente von der Gehäusekomponente kommen. Darüber hinaus könnte es erforderlich sein, eine bestimmte Mindestmenge des Gummimaterials der Gummikomponente bereitzustellen, um eine belastbare Verbindung zwischen der Gummikomponente und der Gehäusekomponente zu gewährleisten. So könnte es beispielsweise erforderlich sein, die Gummikomponente derart auszulegen, dass sie die Gehäusekomponente vollständig umfasst.
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Für den Fall, dass die Sensorvorrichtungen mit den Gummikomponenten, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, in einem Luftreifen angeordnet sind, könnte es insbesondere bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Reifens zu nachteilhaften physikalischen Auswirkungen auf die Sensorvorrichtung kommen. Zum einen könnte es zu einer Loslösung der Gehäusekomponente von der Gummikomponente kommen. Ferner könnte durch die Masse der Gummikomponente und der Sensorvorrichtung eine lokale Temperaturerhöhung an der Reifeninnenfläche entstehen. Weiter könnte die Sensorvorrichtung mit der Gummikomponente während der Rotation des Reifens durch die Rotation des Reifens von der Reifeninnenfläche abgelöst werden und gegebenenfalls wieder auf der Reifeninnenfläche aufschlagen. Dies könnte zu einer Beschädigung der Reifeninnenfläche und der Sensorvorrichtung führen. Hintergrund ist, dass sowohl die lokale Temperaturerhöhung an der Reifeninnenfläche als auch die unerwünschte Bewegung der Sensorvorrichtung auch von der Menge des verwendeten Gummimaterials der mindestens einen Gummikomponente abhängig sind. Je höher die Menge des Gummimaterials der mindestens einen Gummikomponente ist, desto stärker wirken sich die nachteilhaften Effekte aus und desto eher treten die nachteilhaften Effekte ein.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine belastbarere Verbindung zwischen der Gehäusekomponente und der Gummikomponente zu schaffen, die mit einem effizienteren Einsatz des Gummimaterials der Gummikomponente einhergeht.
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Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass die Gehäusekomponente mittels einer räumlich zwischen der Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente angeordneten Haftvermittlungskomponente stoffschlüssig mit der mindestens einen Gummikomponente verbunden ist.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die Gehäusekomponente mittels eines räumlich zwischen der Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente angeordneten Haftvermittlungskomponente stoffschlüssig mit der mindestens einen Gummikomponente verbunden ist, wird eine belastbare physische stoffschlüssige Verbindung zwischen der Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente bewirkt.
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Durch den Umstand, wonach eine physikalisch belastbare, stoffschlüssige Verbindung zwischen der Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente erzeugt wird, wird die Verbindung zwischen der Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente stabiler gestaltet. Darüber hinaus kann die Menge des verwendeten Gummimaterials der mindestens einen Gummikomponente verringert werden. Durch die Verringerung der erforderlichen Menge des Gummimaterials der mindestens einen Gummikomponente wird den nachteilhaften Effekten, wie einer lokalen Temperaturerhöhung an dem Ort der Reifenfläche, an der die Sensorvorrichtung angeordnet ist, sowie einer unerwünschten Bewegung der Sensorvorrichtung, entgegen gewirkt.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Reifen, der um eine Rotationsachse in eine Umlaufrichtung rotierbar ist und eine Lauffläche und eine Reifeninnenfläche aufweist. Dabei ist mindestens eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung an der Reifeninnenfläche angeordnet.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, wobei eine Gehäusekomponente bereitgestellt wird, anschließend eine Haftvermittlungskomponente und mindestens eine Gummikomponente an der mindestens einen Gehäusekomponente angeordnet werden, und anschließend die mindestens eine Gehäusekomponente und die Haftvermittlungskomponente und die mindestens eine Gummikomponente derart vulkanisiert werden, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der mindestens einen Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente erzeugt wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Sensorvorrichtung weist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung mindestens eine Analysekomponente auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung handelt es sich bei der Haftvermittlungskomponente um einen Haftvermittler auf Epoxidharzbasis.
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Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist die mindestens eine Gummikomponente aus Naturkautschuk und/oder Synthesekautschuk ausgebildet.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist die mindestens eine Gummikomponente als napfförmige Gummikomponente oder als Gummiplatte ausgebildet. Dabei ist die Gehäusekomponente innerhalb des durch die Napfform ausgebildeten Napfes angeordnet.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine Gummikomponente als napfförmige Gummikomponente ausgebildet ist, wird eine über die stoffschlüssige Verbindung hinausgehende formschlüssige Verbindung zwischen der Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente ermöglicht.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine Gummikomponente als Gummiplatte ausgebildet ist, wird die Menge des Gummimaterials der mindestens einen Gummikomponente weiter verringert.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung stehen höchstens 20 % bis 60 % der Gesamtoberfläche in unmittelbarem Kontakt mit der mindestens einen Gummikomponente oder mit der mindestens einen Haftvermittlungskomponente.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Gehäusekomponente mittels der Haftvermittlungskomponente mit der mindestens einen Gummikomponente über eine Vulkanisationsverbindung stoffschlüssig verbunden.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die Gehäusekomponente mittels der Haftvermittlungskomponente mit der mindestens einen Gummikomponente über eine Vulkanisationsverbindung stoffschlüssig verbunden ist, wird eine besonders belastbare stoffschlüssige Verbindung zwischen der Gehäusekomponente und der mindestens einen Gummikomponente ermöglicht.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung entspricht eine maximale Höhe der mindestens einen Gummikomponente höchstens 15 % bis 20 % einer maximalen Höhe der Gehäusekomponente. Ein Wert der maximalen Höhe der mindestens einen Gummikomponente kann insbesondere 1 mm bis 5 mm betragen, ein Wert der maximalen Höhe der mindestens einen Gehäusekomponente kann insbesondere 4 mm bis 20 mm betragen.
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Bei der Höhe der Gummikomponente oder der Höhe der Gehäusekomponente handelt es sich um eine insbesondere radiale Ausdehnung der mindestens einen Gummikomponente oder der Gehäusekomponente, wobei diese radiale Ausdehnung insbesondere parallel zu einem Radius des Reifens gerichtet ist.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist eine zu der Reifeninnenfläche orientierte Oberfläche der mindestens einen Gummikomponente vollständig stoffschlüssig mit der Reifeninnenfläche verbunden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Reifen kann es sich insbesondere um einen Pkw-Reifen, um einen Lkw-Reifen oder um einen Fahrradreifen oder um einen Motorradreifen handeln.
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Die mindestens eine Sensorkomponente kann beispielsweise ein Temperatursensorelement und/oder ein Drucksensorelement und/oder ein Feuchtigkeitssensorelement und/oder ein Dehnungssensorelement und/oder ein Beschleunigungssensorelement enthalten. Mittels des Dehnungssensorelements kann beispielsweis eine physische Verformung eines Bereichs des Reifens erfasst werden.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reifens.
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In der 1 ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 1 für einen Reifen schematisch dargestellt. Die Sensorvorrichtung 1 weist mindestens eine Empfangskomponente 2, mindestens eine Sendekomponente 3, mindestens eine Speicherkomponente 4, insbesondere mindestens eine Analysekomponente 5, mindestens eine Energieversorgungskomponente 9 und mindestens eine Sensorkomponente 13 auf. Die mindestens eine Empfangskomponente 2 ist beispielsweise zum Empfangen elektromagnetischer Signale geeignet; die mindestens eine Sendekomponente 3 ist zum Versenden elektromagnetischer Signale geeignet; die mindestens eine Speicherkomponente 4 ist zur Speicherung von Informationen geeignet; die mindestens eine Analysekomponente 5 ist zur Verarbeitung von Informationen geeignet; die mindestens eine Sensorkomponente 13 ist zur Erfassung von physikalischen Zustandsgrößen, beispielsweise Temperatur oder Druck in einem Reifeninnenraum geeignet.
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Die Sensorvorrichtung 1 weist eine Gehäusekomponente 6 auf. Die mindestens eine Empfangskomponente 2, die mindestens eine Sendekomponente 3, die mindestens eine Speicherkomponente 4, die mindestens eine Analysekomponente 5, die mindestens eine Energieversorgungskomponente 9 und die mindestens eine Sensorkomponente 13 sind innerhalb der Gehäusekomponente 6 angeordnet.
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Die Gehäusekomponente 6 weist eine von der Gehäusekomponente 6 wegorientierte Gesamtoberfläche 10 auf. Die Gehäusekomponente 6 ist mit einer Gummikomponente 7 stoffschlüssig verbunden. Dabei ist die Gehäusekomponente 6 mittels einer räumlich zwischen der Gehäusekomponente 6 und der mindestens einen Gummikomponente 7 angeordneten Haftvermittlungskomponente 8 stoffschlüssig mit der mindestens einen Gummikomponente 7 verbunden.
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Gemäß der Darstellung in der 1 weist die mindestens eine Gummikomponente 7 eine Napfform auf.
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Die Gehäusekomponente 6 weist zudem eine maximale Höhe 11 auf. Die mindestens eine Gummikomponente 7 weist eine maximale Höhe 12 auf. Die maximale Höhe 11 steht zu der maximalen Höhe 12 insbesondere in einem Verhältnis von 1 zu 0,3. Ein Wert der maximalen Höhe 11 kann insbesondere 20 mm betragen. Ein Wert der maximalen Höhe 12 kann insbesondere 5 mm betragen.
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In der 2 ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 2 ist die mindestens eine Gummikomponente 7 als Gummiplatte ausgebildet.
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In der 3 ist ein erfindungsgemäßer Reifen 14 schematisch dargestellt. Der Reifen 14 ist um eine Rotationsachse 15 in eine Umlaufrichtung 16 rotierbar. Der Reifen 14 weist eine Lauffläche 17 und eine Reifeninnenfläche 18 auf. Gemäß der Darstellung in der 3 ist mindestens eine Sensorvorrichtung 1 an der Reifeninnenfläche 18 angeordnet. Insbesondere ist eine zu der Reifeninnenfläche 18 hin orientierte Oberfläche 19 der mindestens einen Gummikomponente 7 vollständig mit der Reifeninnenfläche 18 stoffschlüssig verbunden.
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Bezugszeichenliste
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(Teil der Beschreibung)
- 1
- Sensorvorrichtung
- 2
- Empfangskomponente
- 3
- Sendekomponente
- 4
- Speicherkomponente
- 5
- Analysekomponente
- 6
- Gehäusekomponente
- 7
- Gummikomponente
- 8
- Haftvermittlungskomponente
- 9
- Energieversorgungskomponente
- 10
- Gesamtoberfläche
- 11
- Höhe der Gehäusekomponente
- 12
- Höhe der Gummikomponente
- 13
- Sensorkomponente
- 14
- Reifen
- 15
- Rotationsachse
- 16
- Umlaufrichtung
- 17
- Lauffläche
- 18
- Reifeninnenfläche
- 19
- Zu der Reifeninnenfläche orientierte Oberfläche der Gummikomponente
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007001279 A1 [0007]
