DE60305803T2 - Gehäuse für ein Reifen-Etikette und Montagemethode für eine ringförmige Vorrichtung - Google Patents

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Joseph Carmine Stow Lettieri
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in or for vehicle tyres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft allgemein eine ringförmige Vorrichtung zur Verwendung in Reifenüberwachungssystemen und spezifischer ein Tag-Gehäuse und Montageverfahren für solch ringförmige Vorrichtung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Perspektivansicht eines Reifens und der vorliegenden ringförmigen Vorrichtung, wobei Teile des Reifens zum Zweck der Illustration entfernt sind.
  • 2 ist ein Querschnittsschema eines auf einer Felge montierten Reifens und illustriert alternative Standorte, an denen die vorliegende ringförmige Vorrichtung montiert werden kann.
  • 3 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Reifenteils, wobei eine Transponder- und Antennenbaugruppe an einer Reifenseitenwandoberfläche positioniert ist.
  • 4 ist ein schematische Querschnittsansicht einer an einem Fahrzeugrahmen montierten Reifen- und Radbaugruppe.
  • 5 ist eine vergrößerte Perspektivansicht der vorliegenden Antenne, welche durch ein Transpondermodul ragt.
  • 6 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Teils der vorliegenden ringförmigen Baugruppe.
  • 7 ist eine Perspektiv-Vorderansicht des vorliegenden Transpondermoduls.
  • 8 ist eine Explosions-Perspektivansicht davon.
  • 9 ist eine Draufsicht davon.
  • 10 ist eine Längsschnittansicht durch das Transpondermodul von 9, genommen entlang der Linie 10-10.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht durch das Transpondermodul von 9, genommen entlang der Linie 11-11.
  • 12 ist eine Perspektivansicht der Leiterplatte des Moduls.
  • 13 ist eine Perspektivansicht des Empfängermoduls.
  • 14 ist ein Blockdiagramm des Personenwagen-Transceiver- und Reifenüberwachungssystems.
  • Definitionen
  • "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.
  • "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.
  • "Innere" bedeutet zur Innenseite des Reifens hin und "äußere" bedeutet zu seiner Außenseite hin.
  • "Seitlich" bedeutet in einer Richtung parallel zur axialen Richtung.
  • "Radial" bedeutet Richtungen radial hin zu oder weg von der Rotationsachse des Reifens.
  • "Schulter" bedeutet den oberen Teil der Seitenwand direkt unter dem Laufflächenrand.
  • "Seitenwand" bedeutet denjenigen Teil des Reifens zwischen der Lauffläche und dem Wulst.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 512 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 512 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 14 bildet in schematischer Form das Transceiver-, Transponder- und Antennensystem ab.
  • 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.
  • 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.

Claims (10)

  1. Ein Tag-Gehäuse für eine ringförmige Baugruppe, umfassend: – gegenüberliegende Seitenwände (54, 56) und eine Bodenwand (55), welche dazwischen eine Innenkammer (62) definieren; – eine Zugangsöffnung (76), die sich durch das Gehäuse erstreckt, in Kommunikation mit der Innenkammer (62); – einen Umfangsflansch (78), der vom Umfang des Gehäuses nach außen ragt und eine obere Flanschfläche (80) aufweist; – erste Seitenwandteile (72), die über der Flanschfläche (80) angeordnet sind und die Flanschoberseite (80) in einem gegebenen Winkel kreuzen; – konvergierende Teile (81) der oberen Seitenwand, die sich zu einer oberen Fläche (74) erstrecken und mit der Oberseite eine Gehäusetülle (70) definieren; und wobei – die Zugangsöffnung (76) sich in Kommunikation mit der Innenkammer (62) durch die obere Fläche (74) erstreckt.
  2. Ein Tag-Gehäuse, wie in Anspruch 1 ausgeführt, wobei die ersten Seitenwandteile (72) die obere Flanschfläche (80) in im Wesentlichen einem rechten Winkel kreuzen.
  3. Ein Tag-Gehäuse, wie in Anspruch 1 ausgeführt, wobei ein unteres Teil des Gehäuses (52) eine Bohrung (64) aufweist, die sich hierdurch erstreckt, in Kommunikation mit der Innenkammer (62).
  4. Ein Tag-Gehäuse, wie in Anspruch 1 ausgeführt, wobei das Gehäuse einen Trägerstreifen (36) beinhaltet, der einen unteren Teil des Gehäuses (52) umgibt, und wobei die Gehäusetülle (70) frei von dem Trägerstreifen (36) vorragt.
  5. Ein Tag-Gehäuse, wie in Anspruch 4 ausgeführt, wobei das Gehäuse (52) im Wesentlichen bis zu dem Umfangsflansch (78) in den Trägerstreifen (36) eingebettet ist.
  6. Ein Tag-Gehäuse, wie in Anspruch 5 ausgeführt, wobei das Gehäuse (52) in einer Längsrichtung langgestreckt ist und wobei der Trägerstreifen (36) das langgestreckte Gehäuse in einer flachen oder in einer aufrechten Position hält.
  7. Eine ringförmige Vorrichtung, umfassend: – einen ringförmigen Trägerstreifen (36) und ein Tag-Gehäuse gemäß zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, zumindest teilweise in den Trägerstreifen (36) eingebettet.
  8. Ein Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen Vorrichtung, die eine ringförmige Antenne (32) umfasst, die durch einen kreisringförmigen Transformator (82), der eine kreisringförmige Öffnung aufweist, an einen Transponder (34) gekoppelt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst des: – Positionierens des Transformators (82) und Transponders (3) innerhalb eines Tag-Gehäuses (52), wobei das Tag-Gehäuse (52) eine Kammer (62) aufweist, die durch gegenüberliegende Seitenwände (54, 56) und eine Bodenwand (55) definiert ist, wobei das Tag-Gehäuse (52) weiterhin einen vom Umfang des Gehäuses nach außen vorragenden Flansch (78), obere konvergierende Seitenwandteile (81), die sich zu einer oberen Fläche (74) erstrecken, und eine Sensoröffnung (76), die sich durch die obere Fläche (74) in Kommunikation mit der Gehäusekammer (62) erstreckt, aufweist; – Positionierens der ringförmigen Antenne (32) und des Tag-Gehäuses (52) in einer Form (110), wobei die konvergierenden Gehäuseflächen sich innerhalb eines durch Hohlraumseitenwände (114) definierten Formenhohlraums (112) befinden; und – Positionierens einer oberen Fläche des Umfangsflanschs (78) und Gehäuseseitenwandteilen über dem Flansch (78) in dicht anstoßendem Verhältnis mit Teilen der Hohlraumseitenwände (114); und – Einspritzens von Trägerstreifenmaterial in die Form (110), um die Antenne (32) und einen unteren Teil des Tag-Gehäuses (52) zumindest teilweise einzukapseln.
  9. Ein Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei es den weiteren Schritt umfasst des Beendigens der Einbringung von Trägerstreifenmaterial in die Form (110) auf einem Niveau, wo das Trägerstreifenmaterial den Gehäuseflansch (78) erreicht, um zu gestatten, dass die konvergierenden Gehäuseflächen frei von dem Trägerstreifen (36) bleiben.
  10. Ein Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend: – optionsweises Ausrichten des Tag-Gehäuses (52) in entweder einer flachen oder einer Hochkant-Orientierung in Bezug auf den Trägerstreifen (36).
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