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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein eine ringförmige Vorrichtung zur Verwendung
in Reifenüberwachungssystemen
und spezifischer ein Tag-Gehäuse und
Montageverfahren für
solch ringförmige
Vorrichtung.
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Hintergrund
der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine ringförmige
Vorrichtung, einschließlich
einer Antenne zum elektronischen Übertragen von Reifen- oder
Radidentifikation oder anderen Daten auf Hochfrequenz. Die Vorrichtung
umfasst einen Hochfrequenztransponder, der einen integrierten Schaltkreischip
umfasst, der eine Datenkapazität
hat, die zumindest ausreicht, um Identifikationsinformation für den Reifen
oder das Rad zu behalten. Andere Daten, wie etwa der Fülldruck
des Reifens oder die Temperatur des Reifens oder Rads am Transponderstandort,
können
von dem Transponder zusammen mit den Identifikationsdaten übertragen
werden. Eine solche Vorrichtung ist in WO 9929525 offenbart. Die
vorliegende Erfindung ist speifisch auf ein Montageverfahren und
Tag-Gehäuse
für eine
ringförmige
Vorrichtung, die in Reifenüberwachungssystemen
verwendet wird, gerichtet.
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Wie
von den nachstehend beschriebenen Referenzen bewiesen wird, ist
es in der Technik bekannt, eine ringförmige Antenne einzusetzen,
um auf Hochfrequenzen Daten von einem innerhalb der Struktur eines
Reifens oder einer Reifen- und Radeinheit enthaltenen Transponder
zu übertragen.
In der Praxis ist es jedoch sehr schwierig, dies mit einer Antenne
durchzuführen,
die im Verlauf der Fertigung des Reifens in diesen integriert worden
ist. Sowohl Radial- als auch Diagonalreifen erfahren während des
Fertigungsverlaufs eine wesentliche Durchmesservergrößerung.
Diagonalreifen werden vom Durchmesser her ausgedehnt, wenn sie in
eine Vulkanisierpresse eingebracht werden, welche typischerweise einen
Balg aufweist, der den Rohreifen in die Kreisringform der ihn umgebenden
Form zwingt. Radialreifen erfahren eine Durchmesserausdehnung während des
Reifenbau- oder Formvorgangs und eine weitere Durchmesserausdehnung
im Verlauf der Aushärtung.
Jede in den Reifen eingebaute ringförmige Antenne und die dieser
zugeordnete elektronische Schalttechnik muss in der Lage sein, ihre
strukturelle Integrität
während
der Durchmesservergrößerung des
Reifens während
dessen Fertigung aufrechtzuerhalten. Weiterhin muss die ringförmige Antenne
in der Lage sein, die wiederholten Verformungen, die während des
Reifengebrauchs auftreten, und die von Testprozeduren, denen Reifen
vor dem Runderneuern unterzogen werden, auferlegten Härten zu überstehen.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer ringförmigen Vorrichtung
und einem Verfahren, die ausreichend sind, um mechanische und strukturelle
Integrität
in der Transponder-Antennenschleifenverbindung während der Durchmesservergrößerung des
Reifens während
des Bau- und Aushärtevorgangs
aufrechtzuerhalten. Zusätzlich müssen die
Antenne und die Transponder-Antennenschleifenverbindung dauerhaft
sein und in der Lage sein, während
der Härten
von Reifenbetrieb und Runderneuerungsprozeduren ihre strukturelle
Integrität
aufrechtzuerhalten, ohne Verschlechterung der Leistung oder Versagen
aufgrund von Bruch von Draht oder elektrischen Verbindungen.
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Eine
Magnetkopplung zwischen einer Antenne und einem Transponder in einer
ringförmigen Baugruppe
wird typischerweise mittels eines kreisringförmigen Transformators bewirkt.
Die Antenne ist an den Transformator mittels einer Primärwicklung und
an den Transponder mittels einer Sekundärwicklung gekoppelt. Die mechanischen
Verbindungen von Antenne und Transponder zu dem Transformator sind
jedoch aufgrund von während
der Fertigung oder anschließendem
Gebrauch erzeugten Beanspruchungen Versagen unterworfen. Es ist
vorgeschlagen worden, einen kreisringförmigen Transformatorkörper einzusetzen,
worin die Antenne und der Transformator durch das Durchlaufen der
Antenne direkt durch die Torusöffnung
direkt gekoppelt sind. Elektrische Kopplung findet zwischen dem
Reif und dem Torus statt, und daher in die Sekundärwicklung, da
die von dem Transceiver-Magnetfeld in der Schleifenantenne induzierte
Spannung eine Magnetkraft in Nähe
des Reifs erzeugt. Das Magnetfeld wird direkt in den Torus induziert,
der den Antennenschleifendraht bzw. die Antennenschleifendrähte eng
umgibt. Ein solches Verhältnis
zwischen Antenne und Torus vermeidet die Probleme des Standes der
Technik, die eine feste Verbindung oder Wicklung zwischen Antenne
und Transformator nutzen.
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Weiter
ist vorgeschlagen worden, die Antenne, den Transformator und den
Transponder in einem aus elektrisch isolierenden elastomeren Material
geformten ringförmigen
Streifen oder Ring einzukapseln. Die Systemkomponenten werden in
einer Form positioniert und das Trägerstreifenmaterial wird in
die Form eingebracht und umgibt die Komponenten. Dadurch wird ein
einstückiges
ringförmiges
System erzeugt, das eine bequeme Integration des Systems in den
Reifen mittels Klebstoffs in einem nach dem Reifenbau stattfindenden
Vorgang gestattet. Das Einkapseln einer Antenne, eines kreisringförmigen Transformators
und eines Transponders in einen Trägerstreifen, um die einstückige Ringbaugruppe
zu erzeugen, bringt jedoch gewisse Herausforderungen und Risiken
mit sich. Die relativen Positionen von Antenne, Transformator und
Transponder müssen
aufrechterhalten werden. Außerdem
muss die Integrität der
Verbindungen zwischen den zugeordneten Komponenten aufrechterhalten
werden. Zusätzlich
müssen
die Sensoren und die Kommunikationselektronik des Transponders vor
Beschädigung
oder Verschmutzung aufgrund der Aussetzung gegenüber dem Einbringen des Trägerstreifenmaterials
geschützt
werden.
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Dementsprechend
wird ein Tag-Gehäuse und
ein Montageverfahren für
eine ringförmige
Vorrichtung, die einen Transponder, einen Transformator und eine
Antenne umfasst, benötigt,
das die Integration und Montage der ringförmigen Vorrichtung in einen
Trägerstreifen
erleichtert. Das Tag-Gehäuse muss
dazu dienen, die relative Orientierung des Transponders, Transformators
und der Antenne während
ihrer Einarbeitung in einen Trägerstreifen
oder -ring aufrechtzuerhalten; die Integrität der Verbindungen zwischen
den zugeordneten Komponenten schützen;
und die Komponenten vor Beschädigung oder
Verschmutzung von dem darum herum geformten Trägerstreifenmaterial schützen. Außerdem wird ein
zufriedenstellendes Tag-Gehäuse
und Montageverfahren wirtschaftlich zu fertigen, anzuwenden und einzusetzen
sein und die effiziente Leistung des Transformators, Transponders
und der Antenne beim Überwachen
des Zustandes eines Reifens erleichtern.
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Dokument
EP 1024034 offenbart ein
Gehäuse,
das als nächstgelegener
Stand der Technik erachtet wird und gegenüberliegende Seitenwände und
eine Bodenwand umfasst, welche eine Innenkammer dazwischen definieren.
Das Gehäuse
offenbart weiter eine Eingangsöffnung,
die sich durch die obere Fläche
des Gehäuses
erstreckt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt
den Bedarf an einem Tag-Gehäuse
und einem Montageverfahren für
eine ringförmige
Vorrichtung für
Reifenüberwachungssysteme.
Das Tag-Gehäuse
beinhaltet eine Basiskomponente mit einer länglichen Konfiguration, die
voneinander beabstandete Seitenwände, eine
Bodenwand und Endwände
umfasst, die ein Innenfach dazwischen definieren. Eine durchgehende Bohrung
erstreckt sich durch die Endwände
und erzeugt mit dem Innenfach einen durchgehenden Durchgang durch
die Gehäusebasis.
Ein kreisringförmiger
Transformator, der, in einer Ausführung, eine durchgehende Bohrung
aufweist, ist innerhalb der Gehäuseunterteilkomponente
positioniert, sodass die durchgehende Transformatorbohrung sich
axial mit der durchgehenden Bohrung der Gehäusebasiskomponente ausrichtet.
Eine Transponderschaltplatte einschließlich Sensoren und zugeordneter
Elektronik ist in dem Innenfach der Gehäusebasiskomponente über dem
Transformator montiert, und eine elektrische Kopplung ist zwischen
dem Transponder und dem Transformator erstellt. Eine Deckelkomponente
ist vorgesehen, um das Gehäuse
zu umgeben, und schließt
gegen eine obere Fläche
der Basiskomponente an. Der Deckel ist im allgemeinen pyramidenförmig, mit
einem unteren Randflansch, vertikalen Seitenwandteilen, die sich
mit dem Randflansch kreuzen, und oberen Seitenwandteilen, die sich
nach innen zu einer flachen Oberseite verjüngen. Das verjüngte obere
Teil des Deckels definiert allgemein die "Tülle" des Gehäuses. Eine Öffnung oder
Zugangsöffnung
ist so angeordnet, dass sie sich durch einen in der Mitte gelegenen
Teil der Oberseite erstreckt. Die vertikalen Seitenwandteile und
eine obere Simsfläche
des Randflanschs kreuzen einander in einem im Wesentlichen rechten
Winkel.
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Eine
Kopplung der Antennenschleife wird in einer Kopplung mit dem Transformatortorus
vorzugsweise, jedoch nicht unbedingt, bewirkt, indem die Antennenschleife
durch die durchgehende Bohrung des Gehäuses geführt wird, um die Antenne elektromagnetisch
an den Transformator zu koppeln.
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Die
Einwärtsverjüngung und
das abgestufte Profil des Tag-Gehäuses erleichtern eine selbstzentrierende
Registerhaltung des Gehäuses
in einem Formenhohlraum. Die obere Simsfläche des Randflanschs und die
vertikalen Seitenwandteile liegen an Seitenwandteilen an, die den
Formenhohlraum definieren, um die Gehäusetülle in einem geschützten Bereich
des Formenhohlraums zu zentrieren und zu isolieren. Die Form wird
geschlossen und Trägerstreifenmaterial
wird in die Form eingebracht, die einen unteren Teil des Gehäuses und
der ringförmigen Antenne
umgibt. Druck von dem eingebrachten Material dient zur Beeinflussung
des Gehäusedeckels
in den Formenblockhohlraum und verbessert weiterhin die Abdichtung
zwischen aneinanderstoßenden
Flächen
des Deckels und des Formenblocks. Der die Öffnung innerhalb der Oberseite
des Deckels umgebende Formenblockhohlraum wird dabei in einem materialfreien
Zustand gehalten, wodurch jedwedes Eintreten von Trägerstreifenmaterial
durch die Tag-Gehäuseöffnung,
das ansonsten Transpondersensoren oder Elektronik beschädigen oder
beschmutzen würde,
vermieden wird.
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In
fertiggestellter Form stellen Trägerstreifen, Antenne
und Tag-Gehäuse
eine einstückige
Ringbaugruppe dar, die leicht zu transportieren, auf Lager zu halten,
zu handhaben und mittels geeigneter Klebstoffe an einer Reifenseitenwand
zu befestigen ist. Die Tülle
des Tag-Gehäuses erstreckt
sich frei von dem Trägerstreifen
und wird durch den Trägerstreifen in
einem freiliegenden Verhältnis
zu dem Reifenhohlraum positioniert. Demzufolge befinden sich, wenn die
ringförmige
Vorrichtung an einer Reifen-Innenisolierung befestigt ist, die Transpondersensoren
innerhalb des Gehäuses
in direkter Kommunikation mit dem Reifenhohlraum, durch die Gehäuseöffnung, und
wird eine positive und präzise
Ablesung überwachter
Reifenhohlraumparameter erleichtert.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist das Tag-Gehäuse
länglich
und ist entweder in einer "Hochkant-" oder einer "flachen" Orientierung teilweise
in dem Trägerstreifen
eingebettet. In der "Hochkant"-Orientierung ragt die Tag-Gehäusetülle um einen
relativ größeren Abstand
in den Reifenhohlraum, jedoch verringert die reduzierte Befestigungslänge entlang
der Seitenwand-Radialrichtung den Effekt des starren Tags auf die
Biegung der Seitenwand. In der "flachen" Orientierung nimmt
das montierte Transpondergehäuse
ein niedrigeres Profil an und ist der Biegeeinfluss der Zentrifugalkraft
auf das Tag-Gehäuse
vom Betrieb des Reifens her verringert.
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Diese
und andere Aspekte der Erfindung, welche den Fachleuten in der Technik
deutlich sein werden, werden durch bevorzugte und alternative Ausführungen
erzielt, die nachstehend detailliert beschrieben und durch die begleitenden
Zeichnungen illustriert sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Reifens und der vorliegenden ringförmigen Vorrichtung, wobei
Teile des Reifens zum Zweck der Illustration entfernt sind.
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2 ist
ein Querschnittsschema eines auf einer Felge montierten Reifens
und illustriert alternative Standorte, an denen die vorliegende
ringförmige Vorrichtung
montiert werden kann.
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3 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht eines
Reifenteils, wobei eine Transponder- und Antennenbaugruppe an einer
Reifenseitenwandoberfläche
positioniert ist.
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4 ist
ein schematische Querschnittsansicht einer an einem Fahrzeugrahmen
montierten Reifen- und Radbaugruppe.
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5 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht der
vorliegenden Antenne, welche durch ein Transpondermodul ragt.
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6 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht eines
Teils der vorliegenden ringförmigen
Baugruppe.
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7 ist
eine Perspektiv-Vorderansicht des vorliegenden Transpondermoduls.
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8 ist
eine Explosions-Perspektivansicht davon.
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9 ist
eine Draufsicht davon.
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10 ist
eine Längsschnittansicht
durch das Transpondermodul von 9, genommen
entlang der Linie 10-10.
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11 ist
eine Querschnittsansicht durch das Transpondermodul von 9,
genommen entlang der Linie 11-11.
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12 ist
eine Perspektivansicht der Leiterplatte des Moduls.
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13 ist
eine Perspektivansicht des Empfängermoduls.
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14 ist
ein Blockdiagramm des Personenwagen-Transceiver- und Reifenüberwachungssystems.
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Definitionen
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"Axial" bedeutet diejenigen
Linien oder Richtungen, die parallel zur Rotationsachse des Reifens verlaufen. "Wulst" oder "Wulstkern" bedeutet allgemein
denjenigen Teil des Reifens, der ein ringförmiges Zugelement aus radial
inneren Wülsten
umfasst, die dem Festhalten des Reifens an der Felge zugeordnet
sind; wobei die Wülste
durch Lagenkorde umwickelt und geformt sind, mit oder ohne andere
Verstärkungselemente.
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"Längsgerichtet" oder "umfangsgerichtet" bedeutet meistens
kreisförmige
Linien oder Richtungen, die sich entlang dem Außenumfang der Oberfläche der
ringförmigen
Lauffläche
senkrecht zu den axialen Richtungen erstrecken; es kann auch auf
die Richtung der Sätze
benachbarter kreisförmiger
Kurven verweisen, deren Radien die axiale Krümmung der Lauffläche, gesehen
im Querschnitt, definieren.
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"Innere" bedeutet zur Innenseite
des Reifens hin und "äußere" bedeutet zu seiner
Außenseite
hin.
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"Seitlich" bedeutet in einer
Richtung parallel zur axialen Richtung.
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"Radial" bedeutet Richtungen
radial hin zu oder weg von der Rotationsachse des Reifens.
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"Schulter" bedeutet den oberen
Teil der Seitenwand direkt unter dem Laufflächenrand.
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"Seitenwand" bedeutet denjenigen
Teil des Reifens zwischen der Lauffläche und dem Wulst.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungen Wie hierin verwendet,
ist ein "Transponder" eine elektronische
Vorrichtung (Gerät),
die in der Lage ist, einen Zustand, wie etwa den Luftdruck in einem
Luftreifen, zu überwachen
und diese Information dann zu einem externen Gerät zu übertragen. Das externe Gerät kann entweder
ein HF(Hochfrequenz)-Leser/Abfrager oder einfach ein HF-Empfänger sein.
Ein einfacher Empfänger
kann verwendet werden, wenn der Transponder "aktiv" ist und seine eigene Energiequelle
hat. Ein Leser/Abfrager würde verwendet,
wenn der Transponder "passiv" ist und von einem
HF-Signal von dem Leser/Abfrager mit Energie versorgt wird. In beiden
Fällen
bildet der Transponder, im Zusammenwirken mit dem externen Gerät, eine
Komponente eines Gesamt-Reifenzustandsüberwachungs- bzw. Warnsystems.
Ein aus einem Material mit hoher elektromagnetischer Permeabilität zusammengesetzter
kreisringförmiger
Körper
ist durch eine Wicklung an den Transponder gekoppelt. In konventionellen
Systemen ist die Antenne mittels einer Primärwicklung an den kreisringförmigen Körper gekoppelt
und ist der Transponder mittels einer Sekundärwicklung an den kreisringförmigen Körper gekoppelt.
Wie nachstehend erläutert,
ist die Primärwicklung
in der bevorzugten Ausführung
eliminiert. Die "sekundäre" Wicklung, die einen
Transponder an den kreisringförmigen
Körper
koppelt, wird daher hierin nur als die "Wicklung" bezeichnet. Zum Zweck der vorliegenden
Offenbarung und der Erfindung ist das ringförmige System nicht transponderspezifisch.
Das heißt,
eine breite Spanne üblicherweise
erhältlicher
Transponder, Sensoren und zugehöriger
Elektronik kann bei der vorliegenden Erfindung als Paket gebildet
und genutzt werden.
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Wie
hierin verwendet, ist ein "Torus" ein aus einem Material
mit einer hohen elektromagnetischen Permeabilität durch eine kontinuierliche
gekrümmte Oberfläche gebildeter
Körper
und umfasst eine zentrale durchgehende Bohrung. Der kreisringförmige Körper kann
zylindrisch, länglich,
symmetrisch oder asymmetrisch sein, ohne von der hierin erläuterten Erfindung
abzuweichen.
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Um
HF-Signale zu senden oder zu empfangen, muss ein Transponder eine
Antenne haben. Die Antenne ist in der vorliegenden Erfindung von
ringförmiger
Konfiguration und kann entweder während der Fertigung in den
Reifen eingebaut oder mittels eines nach der Fertigung stattfindenden
Vorgangs an dem Reifen befestigt werden. Wie hierin verwendet, kann eine "ringförmige Antenne" kreisförmig, länglich, symmetrisch
oder asymmetrisch sein, ohne von den vorliegenden erfinderischen
Prinzipien abzuweichen. Die bevorzugte Konfiguration der Antenne
ist jedoch kreisförmig
und so dimensioniert, dass sie den Reifenseitenwandbereich überlappt,
an dem sie befestigt ist. Die Antenne kann einen Einzeldraht oder
eine Vielzahl von Litzen umfassen. Verschiedene kommerziell erhältliche
Transponder, Sensoren und andere in Kombination mit einer aus konventionellen leitfähigen Materialien
geformten ringförmigen
Antenne eingesetzte elektrische Geräte sind zur Anwendung in Übereinstimmung
mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung geeignet.
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Akzeptable
Materialien für
den Antennendraht beinhalten Stahl, Aluminium, Kupfer oder anderen
elektrisch leitenden Draht. Wie in diesem Patentdokument offenbart,
wird der Drahtdurchmesser allgemein nicht als kritisch für den Betrieb
als eine Antenne für
einen Transponder betrachtet. Zwecks Haltbarkeit wird aus Mehrfachlitzen
aus feinem Draht bestehender Stahl-Litzendraht bevorzugt. Andere
erhältliche
Drahtoptionen umfassen Bandkabel, flexible Schaltkreise, leitfähige Folie,
leitfähigen
Gummi, usw.
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Anfänglich bezugnehmend
auf 1 ist eine bevorzugte Ausführung einer ringförmigen Baugruppe 10 in
einem Reifen 12 eingesetzt dargestellt. Der Reifen 12 ist
aus konventionellen Materialien, wie etwa Kautschuk oder Kautschukverbundwerkstoffen, durch
konventionelle Mittel gebildet und kann eine Radial- oder Diagonalkonfiguration
aufweisen. Ein typischer Reifen 12 ist mit einer Lauffläche 14,
einer Schulter 16, einer ringförmigen Seitenwand 18 und einem
abschließenden
Wulst 20 konfiguriert. Eine Innenisolierung 22 ist
geformt und definiert einen Reifenhohlraum 24. Der Reifen 12 ist
für einen
montierten Standort an einer ringförmigen Felge 26 mit
einem peripheren Felgenflansch und einer äußeren Felgenflanschfläche 30 beabsichtigt.
Die Felge 26 ist konventionell konfiguriert und aus einem
geeignet starken Metall, wie etwa Stahl, zusammengesetzt.
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Eine
ringförmige
Antenne 32 is vorgesehen und verkörpert in der bevorzugten Ausführung eine sinusförmige Konfiguration.
Die Antenne 32 kann alternativ zu alternativen Mustern
konfiguriert sein oder einen bzw. mehrere gerade Drähte umfassen,
falls gewünscht,
und kann Filamentdraht oder Kord oder Litzendraht sein. Akzeptable
Materialien für
den Draht umfassen Stahl, Aluminium, Kupfer oder anderen elektrisch
leitenden Draht. Wie zuvor erwähnt, wird
der Drahtdurchmesser allgemein nicht als kritisch für den Betrieb
als Antenne betrachtet und werden Mehrfachlitzen aus feinem Draht
bevorzugt. Die krummlinige Form der Antenne 32 sorgt für Flexibilität und minimiert
das nachstehend erläuterte
Risiko von Bruch während
Fertigung und Anwendung.
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Unter
fortgesetzter Bezugnahme auf 1 ist ein
Transpondermodul 34 des oben beschriebenen allgemeinen
Typs vorgesehen und kann Mittel zum Abtasten von Reifenparametern,
wie etwa Druck und Temperatur, umfassen. Als Teil der Vorrichtung enthalten
ist ein zu der gezeigten ringförmigen
Konfiguration geformter Trägerstreifen
aus Material 36. Der Trägerstreifen 36 ist
aus elektrisch isolierendem, bevorzugt halbstarrem industrieüblichem
Elastomermaterial, wie etwa Gummi oder Kunststoff, geformt. Der
Streifen 36 ist so geformt, dass er den bzw. die Antennendrähte 32 und
zumindest einen Teil des Transpondermoduls 34 auf die nachstehend
beschriebene Weise im Wesentlichen einkapselt. Im Zustand nach Fertigung
umfasst die Vorrichtung daher die Antenne 32, das Transpondermodul 34 und den
Trägerstreifen 36 in
einer unitären,
generell kreisförmigen,
halbstarren Baugruppe, die leicht transportierbar und handhabbar
für die
Befestigung am Reifen 12 ist. Der Durchmesser der Vorrichtungsbaugruppe
ist eine Funktion der Größe des Reifens 12 und
des bevorzugten Befestigungsstandorts daran.
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2 illustriert
einen bevorzugten Standort für
die ringförmige
Vorrichtung 10 an einem Reifen 12 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung. Der Reifen 12 ist auf konventionelle
Weise an einer Felge 26 montiert. Der Wulst 20 des
Reifens 12 ist innerhalb der Felge 26 gegen den
Flansch 28 angeordnet. Die obere Fläche 30 des Flanschs 28 befindet sich über einer
Unterkante des Reifenwulsts 20. Wie zu würdigen ist,
schirmt der Flansch 28 den unteren Teil des Reifens 12,
der den Wulst 20 umfasst, ab und definiert einen "HF-INTERFERENZ"-Bereich 38 des Reifens.
Ein Bereich 40 des Reifens 12 über dem Bereich 38 an
der Seitenwand 18 ist weiter als ein Bereich "HOHER VERFORMUNGSAMPLITUDE" definiert. Da die
Seitenwand 18 sich während
des Betriebs des Reifens an einem Fahrzeug durchbiegt, erfährt der
Bereich 40 ein hohes Verformungsniveau. Der am Laufflächenbereich
des Reifens befindliche Bereich 42 wird zu Zwecken der
Erläuterung
als ein Bereich von "KOMPRESSIONSVERFORMUNG" bezeichnet. An diesem
Bereich 42 erfährt
der Reifen 12 ein hohes Niveau an Kompressionsverformung, wenn
der Reifen in Gebrauch ist.
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In
kombiniertem Bezug auf die 1 und 2 wird
die Vorrichtung 10 entweder während der Fertigung des Reifens 12,
oder, wie vorzuziehen ist, in einem nach der Fertigung stattfindenden
Montagevorgang an der Innenisolierung 22 des Reifens 12 befestigt.
Die Befestigung kann mittels eines Klebstoffs stattfinden, oder
die Vorrichtung 10 kann während der Fertigung in den
Reifen 12 selbst eingebettet werden. In der Industrie üblicherweise
für Reifenflicken
und -Reparatur genutzte Klebstoffe können eingesetzt werden. Die
Stelle an dem Reifen 12, an der die Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung befestigt wird, ist der Bereich 44 in 2,
welcher sich zwischen dem HF-INTERFERENZ-Bereich 38 und dem HOHE VERFORMUNGSAMPLITUDE-Bereich 40 befindet.
Es ist anzuerkennen, dass der Bereich 38 von einer mechanischen
Perspektive aus gesehen zu billigen wäre, da der Reifenbereich 38 relativ
starr ist, durch den Felgenflansch 28 geschützt, und
während
des Betriebs des Reifens ein relativ niedriges Verformungsniveau
erfährt.
Von einer elektrischen Perspektive aus gesehen ist der Bereich 38 des
Reifens 12, abgeschirmt durch den Felgenflansch 28,
jedoch schlecht geeignet als Standort für den Transponder 34.
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Anordnen
der Vorrichtung 10 innerhalb des Bereichs 40 der
Reifenseitenwand 18 ist eine Option. Ein solcher Standort
würde die
von der Felge 26 verursachte HF-Interferenz vermeiden. Die Reifenseitenwand 18 erfährt jedoch
während
des Betriebs des Reifens 12 hohe Verformungsniveaus. Eine
sich daraus ergebende Beschädigung
oder Bruch von an der Seitenwand 18 befestigten Komponenten
könnte
auftreten. Gleichermaßen
würde das
Anordnen der Vorrichtung 10 am Laufflächenbereich 42 des
Reifens 12 die HF-Interferenz von der Felge 26 vermeiden,
jedoch erfährt
der Laufflächenbereich
während
des Betriebs des Reifens 12 eine hohe Kompressionsverformung.
Das Anordnen von Reifenüberwachungssystemgeräten an einem
solchen Standort wäre
daher von einer mechanischen Perspektive aus nicht wünschenswert.
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Demzufolge
wird die Vorrichtung 10 bevorzugt innerhalb des Bereichs 44 des
Reifens 12 angeordnet. Der Bereich 44 ist allgemein
ein ringförmiger Bereich,
der sich im Wesentlichen zwischen 10 und 30 Millimeter über der
oberen Oberfläche 30 des
Felgenflanschs 28 befindet, wenn der Reifen 12 an
der Felge 26 montiert ist. Innerhalb des Bereichs 44 ist die
Vorrichtung frei von HF-Interferenz von dem Flansch 28 der
Felge 26. Der Bereich 44 ist weiter ein Bereich
des Reifens 12 mit relativ niedriger Verformungsamplitude.
Somit stellt der Bereich 44 des Reifens 12 einen
optimalen Standort für
die Vorrichtung 10 dar, der den Bedarf an minimaler HF-Interferenz von der
Felge 26 ausbalanciert, während er mechanisch die Vorrichtung 10 vor
Beschädigung
aufgrund von in den Reifen 12 während dessen Betriebs eingebrachten
Verformungskräften
schützt.
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3 illustriert
eine alternative Ausführung der
vorliegenden Vorrichtung 10, wobei der Trägerstreifen 36 eliminiert
ist und die Antenne 32 und der Transponder 34 während der
Fertigung des Reifens 12 direkt in diesen eingebettet werden.
Der Standort der Antenne 32 ist wiederum innerhalb des
im vorangehenden Abschnitt als optimal beschriebenen Bereichs 44;
das heißt,
annähernd
10–30
Millimeter über
der Felgenflanschfläche 30,
wenn der Reifen 12 an der Felge 26 montiert ist.
Das Befestigen der Vorrichtung 10 im Reifen 12 während seiner
Fertigung ist der Erfindung zufolge möglich, wird jedoch nicht bevorzugt,
da eine solche Vorgehensweise notwendigerweise den Transponder 34 und
die Antenne 32 potentiell beschädigenden Kräften aussetzen würde, wenn
der Reifen 12 geformt wird. Auch macht das Implantieren
einer freiliegenden ringförmigen
Antenne 32 und eines Transducers 34 den Ersatz
und die Reparatur der Baugruppe im Fall von Beschädigung oder
Bruch problematisch. Folglich ist es vorzuziehen, die Vorrichtung 10 in
einem nach der Fertigung stattfindenden Vorgang durch Klebstoffe
oder dergleichen an dem Reifen 12 zu befestigen. Die Vorteile der
nach der Fertigung stattfindenden Montage sind, dass der Vorrichtung 10 der
Stress des Reifenfertigungsvorgangs erspart wird und die Vorrichtung 10 im
Fall von Bruch leicht entfernt und ersetzt werden kann. Außerdem kann
die in 1 gezeigte einstückige Vorrichtung 10 leicht
mittels Klebstoff an vorgefertigten oder gebrauchten Reifen nachgerüstet werden.
Schließlich
ist die ringförmige
Vorrichtung eine einstückige
Baugruppe und kann auf bequeme Weise in einer Spanne von Durchmessergrößen auf
Lager gehalten werden, um an verschieden dimensionierte vorgefertigte
Reifen zu passen.
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4 zeigt
das Transpondermodul 34 an seinem bevorzugten Standort
an einem Reifen 12 angeordnet und zum Reifenhohlraum 24 hin
freiliegend. Der Transponder kann Druck- und Temperatursensoren
zum Überwachen
des Zustands des Hohlraums 24 umfassen und solche Information
zu einem entfernt aufgestellten Transceiver 48 übertragen,
der am Fahrzeugrahmen 46 montiert ist. Der Transceiver 48 ist
gegenüber
der Antenne der Vorrichtung 10 positioniert und steht mit
dieser während
der gesamten 360 Grad-Umdrehung des Reifens 12 in ständiger Kommunikation.
Der Transceiver 48 ist von einem in der Industrie kommerziell
erhältlichen
Typ und ist elektrisch durch die Leitung 50 an konventionelle
Logik-, Verarbeitungs- und Anzeigeelektronikbauteile des Fahrzeugs
(nicht dargestellt) angeschlossen. Wie vorangehend beschrieben,
befindet sich die Position des Transpondermoduls 34 über dem
Felgenflansch 28, sodass die HF-Kommunikation zwischen dem
Transponder 34 und dem Transceiver 48 nicht behindert
wird.
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Unter
kollektiver Bezugnahme auf die 5-12 wird
die Konfiguration der ringförmigen Vorrichtung 10 detaillierter
beschrieben werden. Das Transpondermodul 34 umfasst allgemein
ein Tag-Basisgehäuse 52,
das mittels konventioneller Mittel aus Gummi- oder Kunststoffmaterial
geformt ist. Das Gehäuse 52 umfasst
gegenüberliegende
Seitenwände 54, 56,
die entlang einer mit einem Radius versehenen Unterseite 55 an
gegenüberliegende
vertikale Endwände 58, 60 anschließen. Die
Wände 54, 55, 56, 58 und 60 definieren
ein zentrales Fach 62. Eine durchgehende Bohrung 64 erstreckt
sich durch den unteren Teil der Endwände 58, 60 in
Kommunikation mit dem Fach 62.
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Das
Gehäuse 52 umfasst
weiterhin ein gleichermaßen
mittels konventioneller Mittel, wie etwa Induktionsgießen, aus
konventionellem Gummi- oder Kunststoffmaterial geformtes Deckelelement 68.
Das Deckelelement 58 umfasst einen einwärts verjüngten oberen Vorsprung oder "Tülle" 70. Ein Flansch 78 definiert
peripher eine untere Grenze des Deckels 68 und verschafft
eine horizontale Simsfläche 80.
Vertikale Seitenwände
des Deckels 68 erstrecken sich in im Wesentlichen einem
rechten Winkel von der Simsfläche 80 und
schließen
an den oberen Deckelflächen 81 an,
die sich einwärts
zu einer flachen Oberseite 74 verjüngen. Ein zentraler Sensorzugang 76 ist so
angeordnet, dass er durch die Oberseite 74 ragt und mit
dem Gehäusefach 62 kommuniziert.
Eine Unterseite des Flanschs 78 ist so dimensioniert, dass sie
auf der Oberseite des Modulbasisgehäuses 52 aufliegt,
und die Anschlussstelle kann mittels üblicher Versiegelungsmittel
versiegelt werden, um ein einstückiges
Gehäuse
zu erzeugen, das das Unterteil 52 und den Deckel 68 umfasst.
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Das
die bevorzugte Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfassende Gehäuse ist somit vierseitig und
symmetrisch, länglich
in einer Längsrichtung,
und so konfiguriert, dass es an einem oberen Ende ein nach innen
abgestuftes Profil aufweist. Während
dies bevorzugt wird, können
andere Formen und Konfigurationen ersetzend eingebracht und für das Gehäuse genutzt
werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann,
ohne eine Einschränkung
zu beabsichtigen, das Tag-Gehäuse zylindrisch
sein, mit bogenförmigen
Seitenwänden, die
oben nach innen abgestuft sind, oder es kann asymmetrisch konfiguriert
sein, um sich gegebenenfalls oder nötigenfalls an die Konfiguration
von Leiterplatte, Transpondersendoren und/oder Elektronik anzupassen.
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In
der illustrierten Ausführung
umfasst das Transpondermodul 34 weiter einen kreisringförmigen Körper (Torus) 82,
der aus einem Material, wie etwa einem Ferrit, mit einer hohen elektromagnetischen Permeabilität zusammengesetzt
ist. Der Körper 82 umfasst
im allgemeinen einen Zylinder mit einer elliptischen Querschnittskonfiguration.
Die elliptische Schnittkonfiguration des Körpers 82 dient zur
Verringerung seiner vertikalen Dimension und gestattet ein kompakteres
Verpacken des Körpers 82 innerhalb
eines Transpondermoduls. Der Körper 82 umfasst
eine Wicklung 84, wie gezeigt, angeschlossen an Leiterleitungen 86.
Eine zentrale durchgehende Bohrung 88 ragt in einer axialen
oder längsgerichteten
Richtung durch den Körper 82.
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Weiterhin
ist ein schützendes
Muffenelement 90 vorgesehen, das zu Aufnahme und Verbleib
mit der Bohrung 88 des Körpers 82 dimensioniert
ist. Die Muffe 90 umfasst allgemein einen langgestreckten Zylinder
mit einem elliptischen Querschnitt. Die Muffe 90 umfasst
weiter eine umfangsgerichtete Seitenwand 92 und eine axiale
oder längsgerichtete
durchgehende Bohrung 94. Die Bohrung 94 ist in
Bezug zur Längsachse
der Muffe 90 versetzt, um eine Wand 95 mit erhöhter Dicke
an einer nach außen
gerichteten Seite der Muffe 90 zu bilden. Ein auswärts offener längsgerichteter
Kanal 96 ist innerhalb der Wand 95 gebildet, wie
dargestellt. Die Muffe 90 wird innerhalb der Bohrung 88 des
Körpers 82 eng
anschließend aufgenommen
und die Wicklung 84 wird innerhalb des Kanals 96 der
Muffe 90 aufgenommen.
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Unter
fortgesetzter Bezugnahme auf die 5–12 ist
eine Leiterplatte 98 in dem zentralen Fach 62 des Transponderbasisgehäuses 52 montiert.
Die Leiterplatte 98 ist typischerweise zum Umfassen eines
an einer oberen Fläche 102 montierten Elektronikpakets 100 konfiguriert
und kann ein an einer Unterseite 104 montiertes Elektronikpaket 106 beinhalten.
Die Elektronikpakete 100, 106 sind generisch in
den 5–12 abgebildet
und beinhalten die zur Durchführung
der Reifenhohlraum-Überwachungsaktivität erforderlichen
Transpondersensoren, Logik- und HF-Übertragungssysteme. Die vorliegende
Erfindung ist nicht transpondergestaltungsspezifisch, und jedes
beliebige von mehreren konventionellen Transpondersystemen kann
genutzt und an einer oder beiden Oberflächen 100, 104 der
Leiterplatte 98 montiert werden. Die Platte 98 beinhaltet
weiter in einer Plattenseite hergestellte Leitungsaufnahmekanäle 108.
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Der
Zusammenbau des Transpondermoduls geht allgemein vonstatten wie
folgt. Die Muffe 90 wird in die durchgehende Bohrung 88 des
kreisringförmigen
Körpers 82 eingebracht,
welcher dann in die Kammer 62 der Gehäusebasis 52 eingebracht
wird. Innerhalb der Kammer 62 angeordnet, richten sich die
durchgehende Bohrung 94 der Muffe 90 und die Bohrung 99 des
Körpers 82 koaxial
zu der durchgehenden Gehäusebohrung 64 aus.
Die Wicklung 84 des Körpers 82 wird
im Kanal 96 der Muffe 90 aufgenommen und Leitungen 86 werden
nach oben geführt.
Die Anzahl von Windungen in der Wicklung 84 ist zur Impedanzanpassung
der Transponderelektronik auf konventionelle Weise entworfen. Die
Platte 98 wird in der bevorzugten Ausführung horizontal innerhalb
des Gehäuses 52 über der
Muffe 90 und dem Durchgang des kreisringförmigen Körpers 82 montiert.
Leitungen 86 von der Wicklung 84 werden in die Kanäle 108 geführt und
elektrisch mit den Elektronikbauteilen 100, 106 auf
der Leiterplatte 98 verbunden. Der Umfangsflansch 78 des
Deckelelements 68 wird danach auf der oberen Fläche 66 des
Gehäuses 52 positioniert
und die Verbindungsstelle wird durch Anbringen eines geeigneten
Klebstoffs versiegelt.
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Im
zusammengebauten Zustand ist das Transpondermodul 34 wie
in 7 gezeigt. Das Transpondermodulgehäuse, die
Innenmontage und die Komponentenorientierung können gegebenenfalls in der
Praxis der Erfindung variiert werden. Das Transpondermodul 34 umfasst
somit eine versiegelte, in sich abgeschlossene Einheit, die Leiterplatten- und
Transponderelektronik zur Überwachung
von Parametern eines Reifenhohlraums, wie etwa Druck und Temperatur,
beinhaltet. Die Elektronik des Transpondermoduls 34 kann
weiter Reifenidentifikationsinformation enthalten. Der kreisringförmige Körper 82 ist
mittels der Wicklung 84 elektromagnetisch und mechanisch
an das Transponderpaket 24 gekoppelt.
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Die
Antenne 32 wird durch das Transpondermodul 34 geführt, wie
am besten in 5 ersichtlich, und umfasst einen
ununterbrochenen Ring. Die Antenne 32 in der bevorzugten
Ausführung
ist zu einer sinusförmigen
Konfiguration geformt, wobei die Sinusform dazu dient, für eine Antennenverlängerungsfähigkeit
zu sorgen, womit in dem Reifen aufgrund seines Betriebs auftretenden
Verformungskräften
entgegengewirkt werden kann. Die Antenne 32 ragt auf kontaktlose
Weise durch die Bohrung 94 der Muffe 90, die Bohrung 88 von
Körper 82,
und die durchgehende Bohrung 64 des Gehäuses 52. Die Antenne 32 ist
somit elektromagnetisch gekoppelt, während sie mechanisch von dem
Transpondermodul 34 abgekoppelt ist. Es ist anzumerken,
dass der kreisringförmige
Körper 82 als
ein Transformator wirkt, worin die Primärwicklung eliminiert ist. Der
Antennenring 32 wird direkt durch die durchgehende Bohrung 88 des
Torus 82 geführt
und koppelt magnetisch mit dem Körper,
in Abwesenheit einer Primärwicklung.
Das elektrische Koppeln geschieht zwischen dem Ring 32 und
dem kreisringförmigen
Körper 82,
und daher in die Wicklung 84 hinein, da die in der Ringantenne 32 von
dem Magnetfeld des Transceivers 48 induzierte Spannung
eine Magnetkraft in Nähe
des Rings erzeugt. Das Magnetfeld wird direkt in den kreisringförmigen Körper 92 induziert,
welcher den bzw. die Antennenringdrähte 32 eng umgibt.
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Eine
solche Kopplung, hierin als direkte magnetische Kopplung (DMC) bezeichnet,
bietet mehrere deutliche Vorteile. Die DMC-Herangehensweise gestattet
es dem Antennenring, ohne mechanische Verbindung durch das Transponderpaket
zu verlaufen, und eliminiert daher die zuvor erläuterten Probleme bei der Herstellung
und Aufrechterhaltung einer Verbindung zwischen dem Ringdraht und
dem Transponderpaket. Das Windungsverhältnis der Wicklung 84 kann
variiert sein, um eine optimale Impedanzanpassung zu gestatten.
Zweitens verschafft die DMC-Technik eine hochenergetische Kopplung.
Weiterhin wird der Vorgang des Befestigens des Antennenrings an
einem Transponder vereinfacht, wodurch die Fernkopplung zwischen
Drahtbündeln
oder Kabeln und Transponder wesentlich weniger schwierig wird. Außerdem wird
die magnetische Kopplung zwischen ringförmiger Antenne und Transponder
unter Verwendung der DMC-Technik in einer kontinuierlichen 360 Grad-Ablesung
gehalten und werden tote Zonen im Abfragegebiet vermieden. während eine
direkte magnetische Kopplung zwischen der Antenne und dem Transformator
in der gezeigten Ausführung bevorzugt wird,
ist eine direkte Kopplung für
die Praxis der vorliegenden Erfindung nicht zwingend erforderlich.
Eine Wicklung oder andere bekannte Technik kann gegebenenfalls zum
Koppeln der Antenne an den Transformator verwendet werden.
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Die
Baugruppe von 5 kann während der Fertigung eines Reifens
in diesen eingebettet werden, was zu der in 3 dargestellten
Reifenbaugruppe führt,
obwohl es nicht zu bevorzugen ist, dies zu tun. Die Integration
der ringförmigen
Vorrichtung während
des Reifenbaus erlegt den Reifenwächterkomponenten eine beträchtliche
Verformung auf und kann zu Komponentenbruch führen. In einem Zustand nach
Aushärtung
kann das Entfernen einer ringförmigen
Baugruppe oder jeder Komponente darin schwierig oder unmöglich sein.
Folglich wird bevorzugt, dass die vorliegende ringförmige Baugruppe in
einem nach dem Reifenbau stattfindenden Vorgang an einem Reifen
befestigt wird.
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Um
dies zu tun, werden die Antenne 32 und Transpondermodul-Unterbaugruppe
zuerst in einen in den 1 und 6 dargestellten
starren oder halbstarren Trägerstreifen 36 eingebettet.
Der Streifen 36 ist aus einem nichtleitenden Kapselmaterial, wie
etwa Gummi oder Kunststoff, geformt, und es ergibt sich eine ringförmige Baugruppe,
die einstückig ist
und leicht transportiert, gelagert und gehandhabt werden kann. Die
Erzeugung einer einstückigen Kombination
von Antenne, Transponder und Trägerstreifen
erleichtert die Leichtigkeit der Einarbeitung der ringförmigen Baugruppe
in einen Reifen in einem nach dem Bau stattfindenden Vorgang. Die
Baugruppe ist an einem Standort innerhalb des vorangehend erörterten
optimalen Bereichs 44 gegen die Reifeninnenisolierung 22 positioniert.
Der Streifen 36 wird durch Anwendung üblicherweise erhältlicher
Klebstoffe an den Reifen angeheftet. Sollte das Antennentranspondermodul
im Transit zerbrechen oder versagen, so kann die Baugruppe 10 ohne
Beschädigung
des Reifens entfernt und ersetzt werden. Außerdem dient das Kapselmaterial
weiter zur Aufrechterhaltung der Antenne und des kreisringförmigen Körpers in
ihrer beabsichtigten gegenseitigen Orientierung.
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Zur
Erleichterung der flotten Einarbeitung des Transpondermoduls 34 in
den Trägerstreifen 36 ist
das Gehäuse
des Transponders 34, das den Deckel 68 und das
Basisgehäuse 52 umfasst,
von einer einzigartigen abgestuften und verjüngten Konfiguration. Der Deckel
umfasst die verjüngte
Tülle 70 an
einem durch sich einwärts
verjüngende
Flächen 81 definierten
oberen Ende. Der Deckel 68 bildet eine auswärts gerichtete
Stufe an dem unteren Umfangsrandflansch 78. Wie am besten
in den 7 und 11 ersichtlich, wird die Gehäusetülle 70 in
einem Hohlraum 112 in einem Formenblock 110 aufgenommen. Das
verjüngte
Profil macht das Transpondergehäuse selbstregistrierend
und zentriert das Gehäuse
in dem Hohlraum 112 vor dem Einbringen des Trägerstreifenmaterials.
In der zentrierten Position schlagen die Seitenwände 114 des Formenblocks 110 dicht
gegen die Deckelflächen 72 an,
und die unteren Flächen 115 des
Blocks 110 schlagen an die obere Fläche 80 des Deckelflanschs 78 an,
um die Tülle 70 des
Deckels 68 in dem Formenhohlraum 112 zu isolieren und
zu schützen.
Der zwischen den aneinanderstoßenden
Flächen
des Gehäuses
und des Formenblocks erzeugte serpentinenförmige Verlauf verhindert das
Vordringen induzierten Trägerstreifenmaterials
in den Hohlraum, hinunter in die Sensoröffnung 76 und in das
Gehäusefach 62.
Eine untere Hälfte des
Formenblocks (in 11 nicht dargestellt) schließt gegen
die unteren Flächen 115 des
Blocks 110 an, und Material zum Formen des Trägerstreifens 36 wird
in den Formenhohlraum eingebracht. Aneinanderstoßende Flächen 114, 115 und
Deckelflächen 72, 80 verhindern
das Eintreten des Trägermaterials
in den Hohlraum 112 und daraufhin das Eindringen in die
Transponderöffnung 76.
In der dargestellten Ausführung
wird den Trägerstreifen 36 bildendes
Material bis zur Fläche 80 des
Flanschs 78 eingefüllt,
wodurch es die Antenne 32 vollständig einkapselt und die Basis 52 des
Transpondermoduls 34 teilweise einkapselt. Der Grad, bis
zu dem Gehäuse und
Antenne in den Trägerstreifen 36 eingekapselt werden,
kann jedoch nötigenfalls
oder gegebenenfalls verändert
werden.
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Die
Formenhälften
werden getrennt und der ringförmige
Trägerstreifen
mit integral festgehaltener Antenne und Transponderpaket wird aus
der Form entfernt. Die vorliegende ringförmige Baugruppe wird danach
auf die vorangehend beschriebene und in den 1 und 6 dargestellte
Weise an der Innenisolierung 22 des Reifens 12 befestigt.
Das Transpondermodul 34 kann flach gegen den Trägerstreifen orientiert
sein, wie in 3 dargestellt, oder hochkant
orientiert sein, wie in Strichlinie bei 34' dargestellt. Welche Orientierung
auch immer angewendet wird, das Streifenmaterial 36 dient
dazu, Transponder und Antenne in einer bevorzugten optimalen gegenseitigen
Orientierung und das Transpondermodul 34 in einer optimalen
Orientierung in Bezug zu dem Reifenhohlraum zu halten. Die Öffnung 76 in
der oberen Fläche 74 des
Deckels 68 wird offen und zum Reifenhohlraum 24 hin
freiliegend gehalten und ragt frei von dem Trägerstreifen 36 vor.
Dadurch wird die direkte Kommunikation zwischen dem Reifenhohlraum 24 und
an der Leiterplatte 98 montierten Sensoren durch die Öffnung 76 erleichtert.
Die abgestufte und verjüngte
Konfiguration des Transpondermoduls 34 wird bevorzugt,
um das Modul selbstzentrierend in der Form zu machen und das Erstellen
einer Versiegelung zwischen der Form und Außenflächen des Transpondermoduls
zu gestatten. Der zwischen der Simsfläche 80 und der vertikalen
Fläche,
Seitenwänden 72 des
Deckels 68 und den nach innen gewandten Flächen der
Formenseitenwände 114 gebildete
ringförmige
Pfad lenkt den Trägermaterialfluss in
den Hohlraum 112 ab. Wäre
der Materialfluss nicht derart gehemmt, so könnte das Material in den Hohlraum 112 eintreten
und durch die Öffnung 76 zur
Leiterplatte 90 vordringen. Somit sind die auf der Leiterplatte 98 montierte
Elektronik und Sensoren während des
Vorgangs des Anformens des Trägerstreifens 34 um
die Transpondermodulbasis 52 durch die abgestufte Konfiguration
des Transpondergehäuses
geschützt.
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14 bildet
in schematischer Form das Transceiver-, Transponder- und Antennensystem
ab.
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Aus
dem Vorangehenden wird gewürdigt werden,
dass die dargestellte Ausführung
die Unzulänglichkeiten
in bekannten Systemen und Verfahren zum Unterbringen eines Transponders
und Transformators in einem ringförmigen Reifenüberwachungssystem überwindet.
Der dargestellten Ausführung
zufolge wird das Tag-Gehäuse
zumindest teilweise in einen nichtleitenden Trägerstreifen eingebettet, um eine
Ringbaugruppe zu bilden, um Antenne und Tag-Gehäuse einstückig transportierbar zu machen. Der
Trägerstreifen
wirkt weiter so, dass er die Integrität der Antennenschleife und
der Transponderkomponenten schützt.
Eine solche Baugruppe kann während
des Reifenfertigungsvorgangs in einen Reifen integriert werden,
wird jedoch vorzugsweise in einem nach der Fertigung stattfindenden
Befestigungsvorgang mittels Klebstoffen oder anderen bekannten Verfahren
an dem Reifen befestigt. Der Trägerstreifen
schützt
die Integrität
des darin eingekapselten Antennendrahts und Transponders; erzeugt
eine einstückige
Baugruppe, die bequem transportiert, auf Lager gehalten und eingesetzt
werden kann, um bestehende Reifen mit einem Überwachungssystem nachzurüsten oder,
falls dies notwendig werden sollte, defekte Komponenten zu ersetzen;
hält die
Antenne in einem optimalen Verhältnis
zu dem kreisringförmigen
Transponderkörper,
durch den es sich erstreckt; und dient zur Erleichterung einer optimalen Orientierung
des Transponders in Bezug auf den Reifenhohlraum.
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Der
Erfindung zufolge hat das Tag-Gehäuse ein abgestuftes längliches
Profil, das Vorteile in Fertigung und Montage der ringförmigen Vorrichtung verschafft.
Die Konfiguration des Tag-Gehäuses macht
das Gehäuse
selbstzentrierend in einer Form und verschafft angewinkelte Seiten,
die gegen Formenblockseitenwände
anschlagen, um den Fluss von Trägerstreifenmaterial
in den Formenblockhohlraum zu hemmen. Dadurch wird die Sensoröffnung durch
die Oberseite der Gehäusetülle in einem
offenen und betriebsbereiten Zustand gehalten und wird ein potentiell
beschädigender
Kontakt zwischen Trägerstreifenmaterial
und dem Transponder in dem Gehäusefach
vermieden.