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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen.
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Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Zu den Aufgaben gehören z.B. eine Luftdrucküberwachung oder eine Temperaturmessung 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 .
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Bei herkömmlichen Fahrzeugreifen, die beispielsweise mit einem Reifendruckkontrollmesssystem ausgestattet sind, ist es bislang nicht möglich, das Reifendruckkontrollsystem mit weiteren Sensoren im Reifen zu verbinden. Hierzu fehlt insb. eine Infrastruktur, um die Sensoren im Reifen miteinander zu verbinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem ein Reifenmodul im Fahrzeugreifen auf einfache Weise mit anderen Sensoren im Fahrzeugreifen verbunden werden kann.
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Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass
das Elektronikmodul auf seiner Unterseite mindestens ein elektrisches Kontaktmittel aufweist, wobei das Kontaktmittel über eine elektrisch leitfähige Magnetverbindung mit mindestens einem Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite verbunden ist,
wobei das Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite mit einem im Fahrzeugreifen integrierten Sensor in Verbindung steht.
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Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die besondere Ausgestaltung des Reifenmoduls mit der Magnetverbindung das Reifenmodul auf einfache Weise mit einer Infrastruktur verbunden werden kann, die einzelne Sensoren im Reifen mit dem Reifenmodul verbindet. Durch die besondere Ausgestaltung der Magnetverbindung an der Unterseite des Elektronikmoduls wird eine sichere und einfache Kontaktierung zwischen beiden gegenüberliegenden Kontaktmitteln gewährleistet. Nach dem das Elektronikmodul im Container des Reifenmoduls eingesetzt worden ist, erfolgt eine sichere elektrische Verbindung zwischen den Kontaktmitteln am Elektronikmodul und auf der Reifeninnenseite. Über die Magnetverbindung lässt sich das Reifenmodul auf einfache Weise an eine Infrastruktur anschließen, die einzelne Sensoren im Reifen mit dem zentralen Reifenmodul verbindet. Über die entsprechenden Verbindungsleitungen werden die Sensoren beispielsweise mit Energie versorgt. Außerdem können über die Verbindungsleitungen Daten zwischen den Sensoren und dem Reifenmodul ausgetauscht werden.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Elektronikmodul wieder lösbar mit der Magnetverbindung an der Reifeninnenseite angebunden ist.
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Dadurch kann das Elektronikmodul für den Fall, dass es defekt ist, auf einfach Weise durch ein anderes Elektronikmodul ausgetauscht werden.
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Außerdem sorgt die Magnetverbindung für eine sichere und feste Verbindung des Elektronikmoduls an der Reifeninnenseite.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite in der Materiallage des Reifeninnerliners integriert und in einer Vertiefung des Reifeninnerliners angeordnet sind.
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Dass Elektronikmodul wird durch die Magnetverbindung innerhalb des Containers fest fixiert. Außerdem wird dadurch das Einsetzen des Elektronikmoduls in den Container vereinfacht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktmittel auf der Unterseite des Elektronikmoduls jeweils in einer Vertiefung eingelassen sind, wobei mindestens ein magnetisches Kontaktmittel in der Vertiefung beweglich gelagert ist.
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Dadurch können Unebenheiten auf der Reifeninnenseite ausgeglichen werden. Das magnetische Kontaktmittel kann sich in der Vertiefung auf und ab bewegen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Kontaktmittel in der jeweiligen Vertiefung beweglich gelagert ist, wobei das bewegliche Kontaktmittel sich in der Vertiefung um maximal 2 mm zur Kontaktfläche hinbewegen kann. Diese Bewegungsfreiheit ist optimal, um Unebenheiten auf der Reifeninnenseite auszugleichen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Kontaktmittel aktiv magnetisch ausgebildet ist, wobei das gegenüberliegende Kontaktmittel aus einem herkömmlichen magnetischen Eisenmaterial besteht.
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Dadurch wird die Herstellung der Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite vereinfacht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Magnetverbindung jeweils eine Verbindungsfläche zwischen 0,25 cm2 und 1 cm2 überbrückt.
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Bei dieser Verbindungsfläche wird eine optimale Fixierung der beiden gegenüberliegenden Kontaktmittel erreicht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Kontaktmittel in Form eines freien Kabels ausgebildet ist und über die Magnetverbindung am gegenüberliegenden Kontaktmittel fixiert wird.
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Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der 3 dargestellt. Die freien Kabel lassen sich einfach auf der Reifeninnenseite oder auf der Unterseite des Elektronikmoduls integrieren.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kontaktmittel in Form eines freien Kabels auf der Reifeninnenseite angeordnet ist.
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Das freie Kabel auf der Reifeninnenseite lässt sich einfach mit dem gegenüberliegenden Kontaktmittel auf der Unterseite des Elektronikmoduls anschließen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unterseite des Containers offen ausgebildet ist und das Elektronikmodul über die Magnetverbindung an der Reifeninnenseite fixiert wird.
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Mit der Magnetverbindung lässt sich eine optimale Fixierung an der Reifeninnenseite erzielen. Außerdem wird durch die Öffnung auf der Unterseite des Containers das Einsetzen des Reifenmoduls in den Container vereinfacht.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite mit Leitungen aus einem elektrisch leitfähigen Gummimaterial verbunden sind, wobei die Leitungen an einen Sensor im Fahrzeugreifen angeschlossen sind.
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Die Leitungen aus einem elektrischen leitfähigen Gummimaterial haben den Vorteil, dass sie sich einfach auf der Reifeninnenseite anordnen lassen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine elektrisch leitende Leiterbahn im Fahrzeugreifen auf der Reifeninnenseite angeordnet ist, wobei an einer ersten Position der Leiterbahn ein Reifenmodul mit einer zentralen Funktion und mindestens an einer zweiten Position der Leiterbahn mindestens ein Sensor zur Erfassung von Reifeneigenschaften angeordnet ist.
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Dadurch kann der Fahrzeugreifen auf einfache Weise mit unterschiedlichen Sensoren ausgerüstet werden, die untereinander vernetzt sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der an der Leiterbahn angeschlossenen Sensor ein Temperatur-Sensor, ein Sensor zur Messung von Deformationen, ein Sensor zur Bestimmung eines Reifenabriebs oder ein Sensor zur Bestimmung eines Reifendefektes ist.
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Dadurch weist der Fahrzeugreifen eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren auf, mit denen unterschiedliche Eigenschaften des Reifens gemessen und überwacht werden können.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reifenmodul mit der zentralen Funktion eine Batterie, eine Sende- und Empfangseinheit sowie einen Reifendruck-Sensor umfasst.
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Auf diese Weise kann eine einfache und sichere Datenübetragung zwischen dem Reifenmodul und einer zentralen Empfangseinheit im Fahrzeug gewährleistet werden.
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Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1: einen Reifenabschnitt in einer dreidimensionalen Darstellung mit einem Ausführungsbeispiel
- 2: ein Reifenmodul in einer Seitenansicht
- 3: eine vergrößerte Darstellung des Elektronikmoduls mit dem Klettverschluss
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Das Reifenmodul 3 umfasst u.a. Sensoren, ein elektronisches Bauteil mit einem aktiv sendenden Element und einen elektronischen Speicher sowie eine Stromversorgung, z.B. in Form einer Batterie. Im Speicher können reifenspezifische Daten gespeichert und verarbeitet werden. Diese Daten können über Funksignale an fahrzeuginterne oder -externe Empfänger weitergeleitet werden.
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Im Reifenmodul 3 ist ein Elektronikmodul angeordnet, welches mindestens ein Reifendruckmesssystem mit einem Drucksensor umfasst. Das Reifenmodul umfasst außerdem einen Container, der aus einem Elastomermaterial oder aus einer Vergussmasse besteht.
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Das Reifenmodul 3 hat bei diesem Ausführungsbeispiel eine zentrale Funktion, weil es eine Energieversorgung in Form einer Batterie aufweist und mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung ausgestattet ist. Das Reifenmodul 3 kann daher den ersten Sensor 4 und den zweiten Sensor 5 über die umlaufenden elektrischen Leiterbahnen 2 mit Energie in Form von Strom versorgen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier rundführende und umlaufende Leiterbahnen 2 angeordnet, die eine Vielzahl von Sensoren mit dem zentralen Reifenmodul 3 verbinden. Die Leiterbahnen sind bei dieser Ausführung direkt auf der Reifeninnenseite 6 angeordnet. Dadurch können die Sensoren und das Reifenmodul einfach mit den dargestellten Leiterbahnen verbunden werden. Die Leiterbahnen 2 sind rundführend über den gesamten Umfang des Fahrzeugreifens angeordnet. Dadurch können die Sensoren an jeder Stelle im Fahrzeugreifen positioniert sein.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Reifenmoduls.
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In der Figur ist das Reifenmodul 3 in einer Seitenansicht dargestellt. Es liegt an der Reifeninnenseite 6 an, wobei die Verbindung zwischen dem Container 9 und der Reifeninnenseite beispielsweise 6 über eine Klebung erfolgt.
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Der Container 9 des Reifenmoduls 3 besteht im Wesentlichen aus einem Gummimaterial.
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Auf der Reifeninnenseite 6 sind magnetische Kontaktmittel 15 und 16 integriert, die mit Leiterbahnen verbunden sind, um beispielsweise andere Sensoren im Reifen anzubinden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Container 9 auf seiner Unterseite vollständig offen ausgeführt. Das Elektronikmodul 8 weist auf seiner Unterseite zwei einzelne magnetische Kontaktmittel 12 und 13 auf, die über Leitungen mit elektronischen Bauteilen im Elektronikmodul verbunden sind. Die Kontaktmittel 12 und 13 werden über eine magnetische Verbindung 10 und 11 mit den gegenüberliegenden Kontaktmitteln 15 und 16 auf der Reifeninnenseite 6 verbunden. Die unteren Kontaktmittel 15 und 16 sind in die Oberseite des Reifeninnerliners 14 eingelassen sein, so dass die Oberseite im Wesentlichen mit der Oberseite der Reifeninnenseite 6 abschließt. Die Magnetverbindung mit den Kontaktmitteln ist insgesamt elektrisch leitfähig ausgebildet, so dass eine sichere elektrische Verbindung zwischen den Kontaktmitteln des Elektronikmoduls und den Kontaktmitteln auf der Reifeninnenseite gewährleistet wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Unterseite des Containers 9 im Wesentlich geschlossen ausgebildet, wobei zwei Öffnungen auf der Unterseite des Containers vorsehen sind, um die Magnetverbindung hindurchführen zu können.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Kontaktmittel 12 auf der Unterseite des Elektronikmoduls 8 in einer Vertiefung beweglich bzw. schwimmend gelagert.
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Das Kontaktmittel 12 kann sich in der Vertiefung auf und ab bewegen, um Unebenheiten auf der Reifeninnenseite einfach ausgleichen zu können.
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Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer magnetischen Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Kontaktmitteln.
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Das Reifenmodul 3 und der Reifeninnenliner 14 sind in einer Seitenansicht dargestellt. Zwei magnetische Kontakte 12 und 13 sind auf der Unterseite des Elektromoduls 8 integriert.
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Im Reifeninnerliner sind zwei Kontaktmittel 18 und 19 in Form eines freien Kabels vorgesehen, die aus der Reifeninnenseite 6 herausragen. Die freien Kabelenden sind magnetisch und werden über eine Magnetverbindung mit den Kontaktmitteln 12 und 13 des Elektronikmoduls 8 verbunden.
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Die Kontaktmittel 18 und 19 sind mit Leiterbahnen auf der Reifeninnenseite verbunden, die zu Sensoren im Reifen führen.
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Bezugszeichenliste
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(ist Teil der Beschreibung)
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- 1
- Fahrzeugreifen
- 2
- Rundführende und umlaufende Leiterbahn
- 3
- Reifenmodul bzw. Zentraleinheit
- 4
- Erster Sensor
- 5
- Zeiter Sensor
- 6
- Reifeninnenseite
- 7
- Reifenwulst
- 8
- Elektronikmodul
- 9
- Container
- 10
- Erste Magnetverbindung
- 11
- Zweite Magnetverbindung
- 12
- Erstes Kontaktmittel auf der Unterseite des Elektronikmoduls
- 13
- Zweites Kontaktmittel auf der Unterseite des Elektronikmoduls
- 14
- Reifeninnerliner
- 15
- Erstes Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite
- 16
- Zweites Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite
- 17
- Verbindungsfläche der Magnetverbindung
- 18
- Kontaktmittel in Form eines freien Kabels
- 19
- Kontaktmittel in Form eines freien Kabels
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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