DE1505880B2 - Einrichtung zur uebertragung von zustandswerten an kraftfahrzeugraedern, insbesondere dem reifenluftdruck, zugeordneten signalen von den fahrzeugraedern auf eine warneinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung von durch Meßwertaufnehmer erfaßten Zustandswerten an Kraftfahrzeugrädern, insbesondere dem Reifenluftdruck, zugeordneten Signalen von den Fahrzeugrädem auf eine am relativ zu den Fahrzeugrädern feststehenden Fahrzeugteil angeordnete Warneinrichtung über drahtlos miteinander gekoppelte elektrische Koppelelemente, von denen jeweils das eine an dem betreffenden Fahrzeugrad befestigt ist und kreisförmig koaxial zur Radachse verläuft, während das andere am feststehenden Fahrzeugteil angeordnet ist.

Bei einer derartigen bekannten Einrichtung nach der USA.-Patentschrift 2 274 557 ist radial innerhalb des Felgengrundes eines mit einem Reifen mit Luftschlauch bestückten Kraftfahrzeugrades eine mit diesem zusammen umlaufende und in einen ebenfalls zusammen mit dem Fahrzeugrad umlaufenden Schwingkreis geschaltete Koppelspule koaxial zur Radachse angeordnet. Der drehbare Plattensatz eines als Drehkondensator ausgebildeten Kondensators dieses Schwingkreises ist über ein Antriebsritzel und eine damit zusammenwirkende Zahnstange einer radial verschiebbar in der Felge gelagerten, federbelasteten Stellstange verstellbar, welch letztere an ihrem radial äußeren Ende eine am radial inneren Bereich des Luftschlauches anliegende und folglich als Meßwertaufnehmer wirkende Abgreifplatte aufweist. Im Koppelbereich der Koppelspule dieses Schwingkreises sind an einem feststehenden Fahrzeugteil, diametral einander gegenüberliegend, zwei achsparallel angeordnete Spulen vorgesehen, deren eine in einen feststehend im Fahrzeug angeordneten, abstimmbaren Oszillatorschwingkreis und deren andere in einen ebenfalls feststehend im Fahrzeug angeordneten Anzeigeschwingkreis geschaltet ist, welch letzterer als Anzeigemittel eine beispielsweise am Armaturenbrett des Fahrerplatzes angeordnete Gasentladungsröhre aufweist. Die gegenseitige Abstimmung der drei Schwingkreise ist so getroffen, daß bei normalem Reifendruck keine Schwingungsenergie vom Oszillatorschwingkreis zum Anzeigeschwingkreis übertragen wird, während bei gefährlichem Druckabfall im Luftschlauch die Stellstange durch ihre Belastungsfeder so verschoben wird, daß sich die Abgreifplatte weiter in den Luftschlauch hineinpreßt, wobei gleichzeitig der Drehkondensator des Koppelschwingkreises verstellt und dadurch dieser Schwingkreis so abgestimmt wird, daß nunmehr die vom Oszillatorschwingkreis abgestrahlte Schwingungsenergie auf den Anzeigeschwingkreis übertragen und dadurch dieser zum Schwingen gebracht wird, was durch ein Aufleuchten der Gasentladungsröhre am Fahrerplatz angezeigt wird.

In derselben Druckschrift ist ferner eine ähnliche Schaltung beschrieben, bei welcher mittels parallel liegender, unveränderlicher, mittels eines Stellthermometers nacheinander zuschaltbarer Kapazitäten der Koppelschwingkreis im Sinne der Anzeige gefährlicher Temperaturerhöhungen im Reifen durch den Anzeigeschwingkreis abstimmbar ist.

Die durch die USA.-Patentschrift 2 274 557 bekanntgewordene Einrichtung ist in der praktischen Ausführung relativ aufwendig, wobei außerdem die Anordnung der umlaufenden Koppelspule radial innerhalb des Felgengrundes auf technische Schwierigkeiten stößt. Darüber hinaus wird bei einer solchen Anordnung das Magnetfeld der Koppelspule durch die großen Eisenmassen der Felge und der Bremstrommel gestört, so daß eine einwandfreie Signalübertragung nicht gewährleistet ist. Die Eisenmassen schlucken nämlich das Magnetfeld der Koppelspule weitgehend, so daß die Sendeenergie des Oszillatorschwingkreises so groß gemacht werden müßte, daß

hierdurch die Gefahr einer unmittelbaren Koppelung der Spule des Oszillatorschwingkreises mit der Spule des Anzeigeschwingkreises unter Umgehung der umlaufenden Koppelspule des Übertragungsschwingkreises gegeben wäre und außerdem eine Störung vorbeifahrender, mit einer gleichen Einrichtung ausgerüsteter Fahrzeuge bzw. eine Störung der allgemeinen Funkdienste verursacht würde. Die elektrisch ungünstige gegenseitige Anordnung der umlaufenden, zur Radachse koaxialen Koppelspule einerseits und der achsparallelen Oszillator- bzw. Anzeigekoppelspule andererseits erfordert entweder eine weitere Steigerung der Oszillatorleistung oder eine gegenseitige Anordnung dieser Spulen in so geringem Abstand, daß nicht nur wegen der Verschmutzung dieser dem Straßenkot ausgesetzten Teile die Einrichtung unbrauchbar werden könnte, sondern auch ihr Einsatz in Verbindung mit gelenkten oder/und abgefederten Rädern schwierig wäre. Außerdem kann die starke Erwärmung der Bremstrommel bei scharfem und langanhaltendem Bremsen eine Beschädigung der Koppelspulen infolge übermäßiger Erhitzung herbeiführen, so daß schon aus diesem Grunde eine Kapselung dieser Spulen erforderlich wäre, die aber den angestrebten Koppelungseffekt beeinträchtigen würde, wenn nicht wiederum in unerwünschter Weise die Oszillatorleistung vergrößert würde. Schließlich wird die Felge die für die Stellstangendurchführung und -lagerung erforderliche Ausnehmung in unerwünschter Weise geschwächt, und eine derartige Felge kann später nicht mehr für Fahrzeuge.ohne die genannte Einrichtung oder in Verbindung mit schlauchlosen Reifen Verwendung finden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie einerseits für ihren Betrieb nur eine geringe elektrische Leistung erfordert und andererseits auch im rauhen Einsatz der betreffenden Kraftfahrzeuge nicht beschädigt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das am Fahrzeugrad befestigte Koppelelement, in einer die Radachse enthaltenden Schnittebene gesehen, innerhalb des durch den Luftreifen und den Felgengrund bestimmten Umrisses angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ergeben sich folgende technische Vorteile:

a) Die erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung ist auf alle Kraftfahrzeugräder anwendbar, da sie von der besonderen Ausbildung und Größe der Bremstrommel, ferner bei lenkbaren Rädern vom Lenkeinschlag und bei gefederten Rädern vom Federweg weitgehend unabhängig ist.

b) Die Felge des betreffenden Rades braucht in keiner Weise abgeändert zu werden, sondern kann in serienmäßigem Zustand verwendet werden, wodurch einerseits Kosten zur Bearbeitung der Felgen entfallen und andererseits die Felgen später ohne weiteres auch wieder ohne Übertragungseinrichtung sowie für schlauchlose Reifen verwendet werden können.

c) Die erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung ist unempfindlich gegen äußere Einflüsse, insbesondere gegen mechanische Einflüsse, da sich das Koppelelement des Fahrzeugrades geschützt innerhalb der Reifendecke befindet.

d) Zur Signalübertragung ist nur eine geringe Energie erforderlich, da die störenden Eisenmassen des Fahrzeugrades bei der erfindungsgemäßen Übertragungseinrichtung nur in geringem Umfang abschirmend wirken.

e) Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung kann das Koppelelement des Fahrzeugrades relativ nahe dem Koppelelement des relativ feststehenden Fahrzeugteiles angeordnet werden, so daß die Signalübertragungsenergie auch aus diesem Grund klein sein kann.

f) Der Signalübertragungsweg zwischen dem Koppelelement des Fahrzeugrades und dem Koppelelement des relativ feststehenden Fahrzeugteiles ist bei der Übertragungseinrichtung nach der Erfindung so günstig, daß keines der Koppelelemente in einen Schwingkreis einbezogen werden muß, um eine ausreichende Qualität der Signaiao übertragung zu erhalten, sondern die Koppelelemente brauchen nur in einfache Stromkreise einbezogen zu sein, woraus sich eine einfache und billige Anordnung ergibt. Dies schließt selbstverständlich nicht aus, daß im Rahmen der Erfindung die Koppelelemente jeweils auch in Schwingkreise einbezogen sein können.

Eine für Fahrzeugräder mit schlauchlosen Luftreifen bestimmte zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das am Fahrzeugrad befestigte Koppelelement einschließlich Meßwertaufnehmer(n) in die dem am feststehenden Fahrzeugteil angeordneten Koppelelement zugewandte Seitenwand des Luftreifens eingeklebt bzw. einvulkanisiert ist.

Für Fahrzeugräder, deren Luftreifen Luftschläuche aufweisen, besteht eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das am Fahrzeugrad befestigte Koppelelement einschließlich Meßwertaufnehmer(n) in Felgennähe im Luftschlauch untergebracht ist.

Gemäß der weiteren Erfindung kann das am Fahrzeugrad befestigte Koppelelement einschließlich Meßwertaufnehmer(n) innerhalb eines Wulstbandes untergebracht sein. Diese Ausführungsform vermeidet es, daß beim Auswechseln des Luftreifens bzw. des Luftschlauches die Übertragungseinrichtung mit weggeworfen werden muß. Da die Wulstbänder nämlich beim Reifenwechsel auf der Felge verbleiben, kann in diesem Fall auch die erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung auf der Felge verbleiben, ohne daß elektrische Verbindungen gelöst zu werden brauchen oder sonstige Montagearbeiten über den reinen Reifenwechsel hinaus erforderlich sind.

In Weiterbildung dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Übertragungseinrichtung kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal vorgesehen sein, daß das am Fahrzeugrad befestigte Koppelelement einschließlich Meßwertaufnehmer(n) in derjenigen im wesentlichen radial nach außen ragenden Seitenpartie des Wulstbandes untergebracht ist, die dem am feststehenden Fahrzeugteil angeordneten Koppelelement näherliegt. Durch eine derartige An-Ordnung ergeben sich günstige Übertragungsverhältnisse ohne großen Energieaufwand.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung können die Meßwertaufnehmer einen mit der

mit der Felge in Kontakt stehenden Temperaturfühler umfassen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist für die Signalübertragung ein Frequenzbereich zwischen 3OkHz und 50OkHz vorgesehen. Dieser Frequenzbereich trägt am besten den ferromagnetischeh Eigenschaften der Felge und denjenigen des Fahrzeugrahmens Rechnung und ergibt eine optimale Genauigkeit der Meßwertübertragung.

Die Zeichnung zeigt einen Teilquerschnitt eines Fahrzeugrades, bei dem eine erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung Anwendung findet.

Auf einer Felge 1 eines Fahrzeugrades 2 liegt ein Wulstband 3 auf, an dem ein von einem Luftreifen 4 umgebender Luftschlauch 5 anliegt.

In derjenigen im wesentlichen radial nach außen ragenden Seitenpartie 3' des Wulstbandes 3, welche einem an dem nicht dargestellten feststehenden Fahrzeugteil angeordneten, ebenfalls nicht dargestellten Koppelelement näherliegt, ist ein Koppelelement 6 in. Form dreier Kupferlitzen angeordnet, die zusammen eine zur Achse des Fahrzeugrades 2 koaxiale Koppelspule bilden. Der zu dem Koppelelement 6 gehö-r rige Meßwertaufnehmer ist nicht dargestellt. Es kann in Verbindung mit dem Koppelelement 6 jeder beliebige Meßwertaufnehmer Anwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur drahtlosen Übertragung von durch Meßwertaufnehmer erfaßten Zustandswer- S ten an Kraftfahrzeugrädern, insbesondere dem Reifenluftdruck, zugeordneten Signalen von den Fahrzeugrädern auf eine am relativ zu den Fahrzeugrädern feststehenden Fahrzeugteil angeordnete Warneinrichtung über drahtlos miteinander gekoppelte elektrische Koppelelemente, von denen jeweils das eine an dem betreffenden Fahrzeugrad befestigt ist und kreisförmig koaxial zur Radachse verläuft, während das andere am feststehenden Fahrzeugteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das am Fahrzeugrad (2) befestigte Koppelelement (6), in einer die Radachse enthaltenden Schnittebene gesehen, innerhalb des durch den Luftreifen (4) und den Felgengrund bestimmten Umrisses angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugräder mit schlauchlosen Luftreifen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das am Fahrzeugrad (2) befestigte Koppelelement einschließlich Meßwertaufnehmer(n) in die dem am feststehenden Fahrzeugteil angeordneten Koppelelement zugewandte Seitenwand des Luftreifens (4) eingeklebt bzw. einvulkanisiert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugräder Luftreifen mit Luftschläuchen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das am Fahrzeugrad (2) befestigte Koppelelement einschließlich Meßwertaufnehmer(n) in Felgennähe im Luftschlauch (5) untergebracht ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Fahrzeugrad (2) befestigte Koppelelement (6) einschließlich Meßwertaufnehmerin) innerhalb eines Wulstbandes (3) untergebracht ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das am Fahrzeugrad befestigte Koppelelement (6) einschließlich Meßwertaufnehmer(n) in derjenigen im wesentlichen radial nach außen ragenden Seitenpartie (3') des Wulstbandes (3) untergebracht ist, die dem am feststehenden Fahrzeugteil angeordneten Koppelelement näherliegt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertaufnehmer einen mit der Felge in Kontakt stehenden Temperaturfühler umfassen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Signalübertragung ein Frequenzbereich zwischen 30 kHz und 500 kHz vorgesehen ist.