DE102018217583A1

DE102018217583A1 - Fahrzeugreifen mit einem Reifensensor

Info

Publication number: DE102018217583A1
Application number: DE102018217583.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Kurz; Christoph Berger; Joachim Busche
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Um einen verbesserten Fahrzeugreifen bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass mindestens eine leitende Materialschicht (1,3) und eine isolierende Materialschicht (2) mit einer Kontaktniete (5,11) miteinander verbunden sind,wobei die Kontaktniete (5,11) über eine Kontaktierung einer leitfähigen Zone (8) mit der leitenden Materialschicht (1,3) elektrisch leitfähig verbunden wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugreifen mit einem Reifensensor.
Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Hierzu zählen insbesondere 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 .
Bei neuartigen Reifen ist es unter anderem wünschenswert, spezielle Sensoren oder leitfähige Materialschichten, die im Reifen integriert sind, mit einer Auswerteeinheit zu verbinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem leitfähige Materialschichten in einem Fahrzeugreifen auf einfache Weise mit anderen elektrischen Bauteilen verbunden werden können.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass
mindestens eine leitende Materialschicht und eine isolierende Materialschicht mit einer Kontaktniete miteinander verbunden sind,
wobei die Kontaktniete über eine Kontaktierung einer leitfähigen Zone mit der leitenden Materialschicht elektrisch leitfähig verbunden wird.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die Kontaktniete eine sichere elektrische Verbindung zwischen der leitfähigen Materialschicht und einem weiteren elektrischen Bauteil gewährleistet werden kann.
Auf diese Weise kann die leitende Materialschicht einfach mit einem elektrischen Steckelement verbunden werden, um Messsignale oder Energie zu übertragen.
Als leitende Materialschicht ist beispielsweise eine Materialschicht aus leitfähigem Gummimaterial vorgesehen.
Ein wesentliches Problem besteht darin, die leitfähige Materialschicht mit einem elektrischen Bauteil zu kontaktieren. Mit der Kontaktniete kann eine sichere elektrische Verbindung zu einem weiteren elektrischen Bauteil gewährleistet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktniete einen zylindrischen Hohlraum für die Aufnahme eines elektrischen Steckelementes aufweist.
Dadurch lässt sich die Kontaktniete einfach und sicher mit einem Steckelement verbinden, an dem beispielsweise eine Kabelleitung angeschlossen ist, die zu einem Reifenmodul führt. Die Verbindung mit dem Steckelement kann nach der Fertigstellung des Fahrzeugreifens erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktniete auf seiner Oberseite und seiner Unterseite eine umgebördelte Krempe zur Fixierung an den Materialschichten aufweist.
Dadurch werden die Materialschichten zusammengeklemmt und gleichzeitig fixiert. Außerdem wird dadurch die elektrische Verbindung zur Kontaktniete verbessert.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktniete an der Außenseite elektrische leitfähige und isolierende Zonen aufweist. Auf diese Weise können Kurzschlüsse effektiv verhindert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktniete aus Messing- oder Kupfer-Material besteht.
Mit diesen Materialien können die leitfähigen Materialschichten, die insbesondere aus einer leitfähigen Gummimischung bestehen, sicher ankontaktiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei leitende Materialschichten und eine isolierende Materialschicht mit einer Kontaktniete miteinander verbunden sind,
wobei die isolierende Materialschicht zwischen den zwei leitenden Materialschichten angeordnet ist.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der 1 gezeigt.
Die beiden leitenden Materialschichten mit der dazwischen liegenden isolierenden Materialschicht bilden beispielsweise einen Durchstichsensor, mit dem das Eindringen eines Nagels in den Reifen detektiert werden kann.
Mit der Kontaktniete können die einzelnen Materialschichten einfach und sicher ankontaktiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zwei leitenden Materialschichten mit der dazwischen liegenden isolierenden Materialschicht in Form eines Durchstichsensors ausgebildet sind, der auf der Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens angeordnet ist.
Dadurch lässt sich eine sichere elektrische Verbindung zwischen dem Durchstichsensor der Kontaktniete und einem elektrischen Steckelement realisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die leitenden Materialschichten ein leitfähiges Gummimaterial umfassen.
Leitfähiges Gummimaterial hat den Vorteil, dass sich dieses Material auf einfache Weise auf der Reifeninnenseite des Fahrzeugsreifens integrieren lässt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die untere oder obere leitende Materialschicht die Reifeninnenseele für den Fahrzeugreifen bildet. Beim Durchstichssensor kann dadurch auf eine zusätzliche Materiallage verzichtet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktniete bei der Reifenherstellung mit einer Reifenbautrommel appliziert wird, wobei die Kontaktniete durch die leitendenen und isolierenden Materialschichten durchgedrückt wird, wobei nachfolgend die Unterseite oder Oberseite der Kontaktniete zu einer Krempe umgebördelt wird.
Dadurch kann die Kontaktniete sicher und fest mit den übereinander liegenden Materialschichten verbunden werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Reifeninnenseite ein Reifenmodul angeordnet ist, wobei das Reifenmodul zum Auswerten von Messsignal über einen Stecker mit der Kontaktniete verbunden ist.
Dadurch lassen sich Reifenmodule oder andere Auswerteeinheiten einfach mit der Kontaktniete verbinden.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

1: Ein Ausführungsbeispiel für die Kontaktniete mit den angebundenen Materialschichten.
2: Den oberen Teil eines Fahrzeugreifens in einer Radialschnittansicht.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Kontaktniete 4, die mit drei übereinanderliegenden Materialschichten verbunden wird.
Die drei Materialschichten umfassen eine untere leitende Materialschicht 1, eine isolierende Materialschicht 2 und eine obere leitende Materialschicht 3.
In dieser Form können die Materialschichten einen so genannten Durchstichsensor bilden, bei dem eindringende spitze Gegenstände detektiert werden können.
Dringt ein Nagel beispielsweise durch diese drei Materialschichten durch, lässt sich ein elektrischer Kurzschluss detektieren.
Bei der oberen leitenden Materialschicht 3 kann es sich ebenfalls um die Materialschicht des Reifeninnerliners handeln.
Bei der Herstellung mit Reifenbauteilen wird die Kontaktniete 4 durch die drei Materialschichten hindurchgedrückt.
Anschließend wird die Oberseite der Kontaktniete 4 umgebördelt, so dass die Oberseite in Form einer oberen Krempe 6 an der oberen leitenden Materialschicht 3 anliegt.
Die Kontaktniete 5 zeigt den Zustand der Kontaktniete nachdem die Oberseite der Kontaktniete umgebördelt worden ist.
Auf der Unterseite besitzt die Kontaktniete ebenfalls eine untere Krempe 7, die an der unteren leitenden Materialschicht 1 anliegt.
Die Kontaktniete weist einen zylindrischen Hohlraum 10 auf.
Der Kreisring 17 zeigt die umgebördelte obere Krempe 6 in einer Ansicht von oben. Daneben zeigt der Kreisring 18 die Kontaktniete ohne obere Krempe.
Die Kontaktniete weist zwei elektrisch leitfähige Zonen 8 und eine elektrisch isolierende Zone 9 auf.
Dadurch werden die beiden elektrisch leitfähigen Materialschichten sicher mit den elektrischen leitfähigen Zonen der Kontaktniete angebunden.
Außerdem lässt sich dadurch die Kontaktniete einfach mit einem Steckelement in Form eines Klinkensteckers verbinden.
Die Kontaktniete könnte beispielsweise vor dem Auflegen der ersten Materiallage auf die Trommel in eine Vertiefung der Trommel aufgelegt werden.
Nach dem Auflegen der drei übereinander liegenden Materialschichten wird anschließend mit Hilfe eines Werkzeuges die Kontaktniete durch die drei Materialschichten hindurch gedrückt.
Anschließend erfolgt das Umbördeln der Oberseite der Kontaktniete.
Nachfolgend würde die Karkasslage aufgewickelt werden und die Reifenkarkasse nach einem konventionellen Herstellungsverfahren fertiggestellt werden.
Die 2 zeigt eine schematische Radialschnittansicht eines Fahrzeugreifens.
Die untere leitende Materialschicht, die isolierende Materialschicht und die obere Materialschicht 3 bilden zusammen einen Durchstichsensor.
Die dritte leitende Materialschicht bildet gleichzeitig den Reifeninnerliner, der auf der Reifeninnenseite angeordnet ist.
Alle drei Materialschichten sind mit der Kontaktniete 11 verbunden.
Über dem Reifeninnerliner 3 liegt die Karkasslage 12 an.
Das Reifenmodul 15 mit dem Steckelement ist ebenfalls schematisch dargestellt.
Das Steckelement 16 mit dem Reifenmodul lässt sich einfach in den Hohlraum der Kontaktniete 11 einstecken, um den Durchstichsensor mit dem Reifenmodul zu verbinden.
Bezugszeichenliste
(ist Teil der Beschreibung)

1: Untere leitende Materialschicht
2: Isolierende Materialschicht
3: Obere leitende Materialschicht (Reifeninnerliner)
4: Konkatniete mit offener Oberseite (nach dem Durchdrücken durch die Materialschichten)
5: Kontaktniete umgebördelter Krempe an der Oberseite
6: Obere Krempe
7: Untere Krempe
8: Elektrisch leitfähige Zonen an der Kontaktniete
9: Elektrisch isolierende Zonen an der Kontaktniete
10: Zylinderförmiger Hohlraum in der Kontaktniete
11: Kontaktniete
12: Karkasseinlage
13: Gürtel
14: Laufstreifen
15: Reifenmodul
16: Stecker (Klinkenstecker)
17: Kreisring (Obere Krempe)
18: Kreisring

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 (14), Seitenwänden, Reifenwülsten, Reifenkerne, einer Reifeninnenseite mit einem Reifeninnerliner, mindestens einer Karkasslage (12) und einer Gürtellage (13) mit parallel zueinander ausgerichteten Festigkeitsträgern, wobei der Fahrzeugreifen elektrische Leiterbauteile zum Verbinden von elektrischen Bauteilen (16) aufweist, wobei mindestens ein Leiterbauteil in Form einer elektrisch leitfähigen Materialschicht (1,3) ausgebildet ist, die an einer isolierenden Materialschicht (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine leitende Materialschicht (1,3) und eine isolierende Materialschicht (2) mit einer Kontaktniete (5,11) miteinander verbunden sind, wobei die Kontaktniete (5,11) über eine Kontaktierung einer leitfähigen Zone (8) mit der leitenden Materialschicht (1,3) elektrisch leitfähig verbunden wird.
Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktniete (5,11) einen zylindrischen Hohlraum (10) für die Aufnahme eines elektrischen Steckelementes (16) aufweist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktniete (5,11) auf seiner Oberseite und seiner Unterseite eine umgebördelte Krempe (6,7) zur Fixierung an den Materialschichten (1,3) aufweist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktniete (5,11) an der Außenseite elektrische leitfähige und isolierende Zonen (8,9) aufweist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktniete (5,11) aus Messing- oder Kupfer-Material besteht.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei leitende Materialschichten (1,3) und eine isolierende Materialschicht (2) mit einer Kontaktniete (5,11) miteinander verbunden sind, wobei die isolierende Materialschicht (2) zwischen den zwei leitenden Materialschichten (1,3) angeordnet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei leitenden Materialschichten (1,3) mit der dazwischen liegenden isolierenden Materialschicht (2) in Form eines Durchstichsensors ausgebildet sind, der auf der Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens angeordnet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Materialschichten (1,3) ein leitfähiges Gummimaterial umfassen.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere oder obere leitende Materialschicht (1,3) die Reifeninnenseele für den Fahrzeugreifen bildet.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktniete (5,11) bei der Reifenherstellung mit einer Reifenbautrommel appliziert wird, wobei die Kontaktniete (5,11) durch die leitendenen und isolierenden Materialschichten (1,3) durchgedrückt wird, wobei nachfolgend die Unterseite oder Oberseite der Kontaktniete (5,11) zu einer Krempe (6,7) umgebördelt wird.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Reifeninnenseite ein Reifenmodul (15) angeordnet ist, wobei das Reifenmodul (15) zum Auswerten von Messsignal über einen Stecker (16) mit der Kontaktniete (5,11) verbunden ist.