DE19954825A1 - Abnutzungsüberwachungsvorrichtung für einen Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine an einem Fahrzeug angebrachte Vorrichtung zur Überwachung der Abnutzung eines Fahrzeugluftreifens, bei der ein Sensor vorgesehen ist, der mit einem durch Stollen gebildeten Laufflächenprofil des Fahrzeugluftreifens zusammenwirkt, und bei der eine mit dem Sensor gekoppelte, im Fahrzeug untergebrachte Auswerteeinheit bei Erreichen einer Grenzstollenhöhe ein Warnsignal erzeugt. Um den Aufbau des Fahrzeugluftreifens zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, daß mindestens einer der Stollen radial von außen nach innen mindestens bis zum Niveau der Grenzstollenhöhe einen Bereich aufweist, der aus einem magenetischen oder magnetisierten Stollenmaterial besteht, das sich mit dem Laufflächenprofil abnutzt, wobei der Sensor am Fahrzeug angebracht ist und das Vorhandensein oder das Fehlen dieses Bereichs sensiert und wobei die Auswerteeinheit das Warnsignal erzeugt, sobald der Sensor das Fehlen dieses Bereichs sensiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine an einem Fahrzeug angebrachte Vorrichtung zur Überwachung der Abnutzung oder des Abriebes eines Fahrzeugluftreifens mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Aus der DE 197 45 734 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der ein Abriebsensor zur Erfassung der Profiltiefe eines durch Stollen gebildeten Laufflächenprofils des Fahrzeugreifens in einem der Profilstollen eingegossen ist. Der Abriebsensor besteht aus einer Sensorschaltung, die mit einem im Profilstollen eingegossenen elektrischen Meßelement zusammenwirkt, und aus einer Sendeeinheit, die zur telemetrischen Übermittlung des Ausgangssignals der Sensorschaltung an eine Auswerteeinheit dient. Das in den Stollen eingegossene elektrische Meßelement besteht aus mehreren elektrisch leitenden Schlaufen, die unterschiedlich tief in den Stollen eingebracht sind. In Abhängigkeit des Profilabriebes werden von außen nach innen nacheinander die Schlaufen des Meßelements in Form sich öffnender Schalter durch den Abrieb durchtrennt. Die Sensorschaltung erkennt in Abhängigkeit vom Zustand der elektrisch leitenden Schlaufen (durchtrennt oder nicht durchtrennt) einen geöffneten oder geschlossenen Schalter und ermittelt daraus die momentane Abriebtiefe bzw. Profiltiefe des Laufflächenprofils. Mittels dieser Signale erzeugt die Sensorschaltung ein Ausgangssignal, das der Profiltiefe entspricht. Die Auswerteeinheit überwacht das Erreichen der Grenzstollenhöhe und gibt gegebenenfalls ein Warnsignal ab.

Aus der EP 0 887 211 A1 ist ein Anzeigesystem für einen Luftreifen an einem Fahrzeug bekannt, bei dem ein Sensor im Inneren des Luftreifens so angeordnet ist, daß der Sensor ein elektrisches Signal abgibt, das ein erstes Maximum am Einlauf der Reifenaufstandsfläche und ein zweites Maximum am Auslauf der Reifenaufstandsfläche aufweist. Die bekannte Vorrichtung weist außerdem eine Auswerteeinheit auf, die ein Verhältnis zwischen der Dauer des Bodenkontakts des Reifens und der Dauer einer Reifenumdrehung berechnet. Mit Hilfe von Übertragungsmitteln wird dieses Verhältnis an eine Auswerteeinheit weitergeleitet, die im Fahrzeug angeordnet ist. Durch das vorgenannte Verhältnis kann die bekannte Vorrichtung den Reifenluftdruck überprüfen.

Die Unterbringung eines Sensors im Reifen ist mit einem relativ großen Herstellungsaufwand verbunden.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die relativ preiswert herstellbar ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen von einem externen Sensor detektierbaren Bereich in wenigstens einem der Stollen auszubilden, der radial außen angeordnet ist und sich mit dem Laufflächenprofil abnutzt. Dieser Bereich wird erfindungsgemäß durch ein magnetisches oder magnetisierbares Material, insbesondere Gummimaterial, gebildet, das sich zumindest gleich schnell wie das übrige Gummimaterial abnutzt. Der externe Sensor ist zweckmäßig im Radkasten untergebracht und stellt fest, ob noch eine hinreichende Menge an dem magnetisierten oder magnetischen Stollenmaterial am Laufflächenprofil vorhanden ist. Sobald der Sensor eine hinreichende Menge nicht mehr feststellen kann, wird ein entsprechendes Signal an die Auswerteeinheit weitergeleitet, die dann ein geeignetes Warnsignal an den Fahrzeugführer abgibt. Es ist klar, daß die Dicke, das heißt die radiale Erstreckung dieses magnetischen oder magnetisierbaren Stollenmaterials so gewählt ist, daß der Sensor dann das Fehlen einer hinreichenden Menge dieses Stollenmaterials feststellt, wenn das Laufflächenprofil auf seine Grenzstollenhöhe abgefahren ist.

Da die Einbringung eines elektronischen Bauteils in das Reifeninnere bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich ist, vereinfacht sich der Aufbau des Reifens. Die Ausbildung eines außenliegenden Stollenbereiches mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material ist relativ einfach realisierbar.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Fig. 1 zeigt einen radialen Schnitt durch einen Fahrzeugluftreifen nach der Erfindung.

Entsprechend Fig. 1 weist ein Fahrzeugluftreifen 1, der radial innen auf eine Felge 2 aufgezogen ist, radial außen ein Laufflächenprofil 3 auf, das aus mehreren Profilstollen 4, 5, 6, 7, 8 gebildet ist. Die Anzahl und Form der Stollen 4 bis 8 ist hier nur beispielhaft wiedergegeben; die Erfindung ist grundsätzlich bei jeder Stollenform realisierbar. Zwischen benachbarten Stollen 4 bis 8 ist jeweils ein Zwischenraum oder Kanal 9, 10, 11, 12 ausgebildet. Auch hier kommt es für die Erfindung nicht auf die Form und Größe der Kanäle 9 bis 12 an; die Ausgestaltung der Kanäle 9 bis 12 ist in Fig. 1 lediglich beispielhaft.

Mit einer unterbrochenen Linie 13 ist in das Laufflächenprofil 3 das Niveau einer Grenzstollenhöhe eingetragen, die das Laufflächenprofil 3 aufweisen muß, um gesetzlichen Bestimmungen oder Herstellervorgaben zu genügen.

Bei wenigstens einem der Stollen 4 bis 8, hier beim mittleren Stollen 6 ist ein Bereich 14 ausgebildet, der sich radial von außen nach innen bis etwa zum Niveau der Grenzstollenhöhe 13 erstreckt. Dieser Stollenbereich 14 ist erfindungsgemäß aus einem magnetischen oder magnetisierten Stollenmaterial gebildet, das hinsichtlich Abrieb, Steifigkeit, Kraftübertragung im wesentlichen dieselben Eigenschaften aufweist wie das Stollenmaterial der anderen Stollen 4, 5, 7, 8.

In relativer Nähe zu diesem besonders ausgebildeten Stollen 6 ist der Profillauffläche 3 gegenüberliegend ein Sensor 15 am im übrigen nicht dargestellten Fahrzeug, insbesondere am Radkasten, angebracht, der so ausgebildet ist, daß er das Vorhandensein und das Fehlen des magnetischen oder magnetisierten Bereiches 14 am Stollen 6 feststellen kann. Beispielsweise bewirkt der Bereich 14 bei einer hinreichenden vorbestimmbaren radialen Dicke eine Wechselwirkung mit dem Sensor 15, anhand der der Sensor 15 feststellt, daß der Bereich 14 noch vorhanden ist. Sobald die vorbestimmte radiale Dicke des Bereiches 14, die grundsätzlich auch den Wert 0 aufweisen kann, erreicht wird, ist die Wechselwirkung zwischen dem Bereich 14 und dem Sensor 15 so schwach bzw. nicht mehr vorhanden, so daß der Sensor 15 dementsprechend feststellt, daß der Bereich 14 fehlt.

Der Sensor 15 ist mit einer Auswerteeinheit 16 verbunden, welche die Signale des Sensors 15 auswertet und gegebenenfalls über eine Signalausgabeeinheit 17 ein entsprechendes Warnsignal an den Fahrzeugführer abgibt. Solange der Sensor 15 das Vorhandensein des Bereichs 14 sensiert, bedeutet dies für die Auswerteeinheit 16, daß das Laufflächenprofil 3 noch ausreichend Profiltiefe aufweist, so daß kein Warnsignal über die Ausgabeeinheit 17 abgegeben werden muß. Sobald jedoch der Sensor 15 das Fehlen des Bereichs 14 detektiert, schließt die Auswerteeinheit 16 daraus, daß die Grenzprofilhöhe 13 erreicht oder unterschritten ist. Dementsprechend betätigt die Auswerteeinheit 16 die Ausgabeeinheit 17 zur Abgabe des Warnsignals, das dem Fahrzeugführer den erforderlichen Reifenwechsel anzeigt.

Während sich der Bereich 14 im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel über den gesamten Querschnitt des Stollens 6 erstreckt, kann es bei einer anderen Ausführungsform auch zweckmäßig sein, daß der Bereich 14 nur einen Teil des Querschnitts des Stollens 6 einnimmt. Der Bereich 14 kann aus einer Vielzahl von Einzelteilen und Einzelelementen bestehen, die in Umfangsrichtung über das gesamte Laufflächenprofil 3 des Fahrzeugluftreifens 1 verteilt sein können. Ebenso ist es möglich, daß mehrere der Stollen 4 bis 8 mit einem solchen Bereich 14 ausgestattet sind.

Claims (3)

1. An einem Fahrzeug angebrachte Vorrichtung zur Überwachung der Abnutzung eines Fahrzeugluftreifens (1), bei der ein Sensor (15) vorgesehen ist, der mit einem durch Stollen (4, 5, 6, 7, 8) gebildeten Laufflächenprofil (3) des Fahrzeugluftreifens (1) zusammenwirkt, und bei der eine mit dem Sensor (15) gekoppelte, im Fahrzeug untergebrachte Auswerteeinheit (16) bei Erreichen einer Grenzstollenhöhe (13) ein Warnsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Stollen (6) radial von außen nach innen mindestens bis zum Niveau der Grenzstollenhöhe (13) einen Bereich (14) aufweist, der aus einem magnetischen oder magnetisierten Stollenmaterial besteht, das sich mit dem Laufflächenprofil (3) abnutzt, wobei der Sensor (15) am Fahrzeug angebracht ist und das Vorhandensein oder das Fehlen dieses Bereichs (14) sensiert und wobei die Auswerteeinheit (16) das Warnsignal erzeugt, sobald der Sensor (15) das Fehlen dieses Bereichs (14) sensiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) das Fehlen des magnetischen oder magnetisierten Bereichs (14) sensiert, sobald dieser einen vorbestimmten Schwellwert für seine radiale Dicke erreicht.

3. Fahrzeugluftreifen mit einem durch Stollen (4, 5, 6, 7, 8) gebildeten Laufflächenprofil (3) für eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Stollen (6) radial von außen nach innen mindestens bis zum Niveau einer Grenzstollenhöhe (13) einen Bereich (14) aufweist, der aus einem magnetischen oder magnetisierten Stollenmaterial besteht, das sich mit dem Laufflächenprofil (3) abnutzt.