WO2005063512A1 - Vorrichtung zur erfassung und übertragung von den zustand eines luftreifens charakterisierenden messsignalen - Google Patents

Vorrichtung zur erfassung und übertragung von den zustand eines luftreifens charakterisierenden messsignalen Download PDF

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WO2005063512A1
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holder
coil
flexible carrier
rim
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PCT/EP2004/052988
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Michael Thiel
Ralf Schmidt
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60C23/04985—Constructional details of means for attaching the control device for rim attachments using straps surrounding the rims

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting and transmitting at least one measurement signal characterizing the state of a pneumatic tire and to a vehicle wheel with such a device according to the preamble of independent claims 1 and 13.
  • Sensor and identification modules for the transmission of measurement signals characterizing the condition of a pneumatic tire can be attached to the rim, to the valve or to the tire itself.
  • DE 10228 738 AI shows a rim with a tire sensor for pneumatic tires, in which the sensor is fastened in a holder on a rim section.
  • the sensor is used to measure the condition of the tire and transmits the signals received via an HF connection.
  • This sensor is powered by a battery.
  • the signals are transmitted through a relatively small antenna.
  • antennas can be, for example, patch antennas, wire loops, rod antennas or spiral antennas.
  • the object of the invention is therefore to develop a device for detecting and transmitting at least one measurement signal characterizing the state of a pneumatic tire in such a way that an energy supply is passive, i.e. is possible without batteries arranged in the sensor, so that on the one hand a battery change can be omitted and on the other hand the weight of the device is considerably reduced.
  • the device should also have extremely compact dimensions.
  • the basic idea of the invention is to make the power supply of the device, also referred to as a sensor module "wireless by means of a pick-up coil passive. Since a vehicle tire not inconsiderable loads and in particular deformations is exposed, the coil is embedded in a flexible support of the deformations to Damage to the pick-up coil is avoided, so that the energy supply is secured even under extreme loads of the pneumatic tire.
  • the carrier, the transmitting device and the energy supply unit are advantageously connected to one another or are part of a structural unit.
  • a very advantageous embodiment provides that the flexible carrier is arranged on a holder for the sensor unit, the transmitting device and the energy supply unit in a freely projecting manner. Free-standing means radially projecting into the interior of the tire. Since the energy extracted from an RF field is greater, the larger the area of the coil, the pick-up coil should have as large an area as possible and should furthermore be arranged in line of sight to the transmitting antenna.
  • a support for the pick-up coil which projects vertically from the rim base in the radial direction not only enables the pick-up coil to have a large surface area, but in particular also enables the coil to protrude beyond the rim edge and to be arranged in the radial direction in the region of the tire sidewall, so that there is a short distance from the transmitting antenna, which is arranged, for example, in a wheel arch of the vehicle. In this way, a high level of energy transmission efficiency is achieved.
  • the attenuation of an RF field by the side wall of a tire is less than, for example, by the so-called tire patch, which in most cases has a steel belt. With this arrangement, the carrier and the coil are also better protected than, for example, with an arrangement on the tire itself.
  • the flexible carrier carrying the pick-up coil can be attached to the holder of the sensor module in a wide variety of ways.
  • One embodiment provides that the flexible carrier is angled at its end facing the holder. The angled part can be placed under the sensor module.
  • the carrier preferably has fastening openings by means of which it can be fastened to the holder by means of screws, rivets or by embedding it in a casting compound. This enables a secure and optimal attachment, in particular with regard to the centrifugal forces acting on the flexible carrier and thus the coil at high speed of the vehicle.
  • the holder and the flexible carrier are formed from a single potting compound. Not only is the flexible support, but also the holder of the sensor module deformable and / or preformed for arrangement on a rim, so that an optimal arrangement on the rim, in particular on the rim base, is possible.
  • the flexible support preferably has a thickening at its lower end facing the holder, which causes a gradient in the flexibility. This thickening ensures that the pick-up coil embedded in the flexible carrier protrudes from the rim base in the radial direction of the vehicle wheel even when the vehicle wheel is at a standstill, ie when there are no centrifugal forces, and as a result the above-described optimal "visual contact" of the pick-up Coil is provided for the transmitter coil arranged in the wheel house, for example.
  • the pick-up coil is used not only for energy supply, but also for sending and receiving the at least one measurement signal characterizing the condition of the tire, that is to say for data communication of the data recorded by the sensor module , In this way, an optimal data transmission of the measurement signals characterizing the state of the pneumatic tire is achieved without the need for additional transmission / reception coils.
  • the carrier preferably has a coating which makes it insensitive to external influences.
  • the pick-up coil is preferably an RF coil, the transmission frequency being, for example, 125 kHz or 13.56 MHz.
  • Other ISM tapes can also be used.
  • a vehicle wheel comprising a rim with a tubeless pneumatic tire and a device arranged in the interior of the tire for detecting and transmitting at least one measurement signal characterizing the condition of the tire of the type described above, in which the holder is arranged on the rim bed and at which the flexible carrier protrudes in the radial direction of the vehicle wheel.
  • the bracket can be attached to the rim of the vehicle rim in different ways. For example, attachment by means of adhesive or the like is possible.
  • a particularly advantageous embodiment provides attachment by means of a tensioning strap.
  • the flexible carrier preferably has predeterminable structural dimensions in the radial direction and circumferential direction that are adapted to the tire height. This is particularly advantageous with regard to the flexing work of the tire, because the dimensions are adjusted so that the wearer cannot come into contact with the tire flap.
  • Figure 1 is a sectional view through a vehicle wheel with a rim and with a pneumatic tire, two possibilities for the arrangement of a device according to the invention on the rim base are shown.
  • FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the device according to the invention arranged on a rim well
  • Fig. 3 is a side view of the device shown in Figure 2 without stabilizers and
  • FIG. 4 shows a flexible carrier with a pick-up coil for energy transmission according to the invention.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a vehicle wheel with a rim 200 and a tubeless pneumatic tire 300 surrounding it.
  • a valve 210 for supplying the pneumatic tire 300 with pressurized air to known air Arranged way.
  • Attached to a rim well 201 is a device, designated as a whole by 100 - also called a sensor module - for detecting and transmitting at least one measurement signal characterizing the state of the pneumatic tire 300, for example the tire air pressure or the air temperature or other characteristic variables.
  • the device 100 can be arranged at different positions of the rim well 201.
  • the device 100 shown in greater detail in FIG. 2 and FIG. 3, comprises a structural unit 110 embedded in a sealing compound 105 and an antenna 120 which projects essentially vertically from the rim well 201 into the interior of the pneumatic tire 300.
  • the unit 110 comprises a sensor unit for detecting and processing the measurement signal characterizing the state of the pneumatic tire, a transmission device for wireless transmission of the processed measurement signals and a power supply unit described in more detail below for supplying the sensor unit and the transmission device with energy.
  • a clamping band 130 embedded in the potting compound 105, by means of which the entire device can be fastened to the rim base 201 in a manner known per se, for example by means of a screw connection, which is preferably arranged diametrically opposite the device for minimizing unbalance.
  • the antenna 120 is embedded in a flexible and deformable carrier 125 and preferably has a large area.
  • the casting compound 105 forms the holder for the structural unit 110.
  • the holder can also be formed by a housing, in particular a deformable housing which can be adapted to the surface of the rim bed 201.
  • the carrier 125 At its lower end, which faces the structural unit 110 and the holder 105, the carrier 125 has openings 127 through which fastening elements, for example screws, rivets or the sealing compound 105 itself, project.
  • the angled arrangement of the carrier 125 and the fastening openings 127 ensure a secure fastening of the carrier 125, which is exposed to considerable centrifugal forces, particularly at high angular speeds of the vehicle wheel.
  • the structural unit is embedded in a casting compound, which at the same time also forms the carrier 125 of the antenna 120.
  • the carrier 125 is stabilized at its end facing the structural unit 110 and the sealing compound 105 by stabilizers 130.
  • Stabilizers 130 are to be understood in each case as gradients of the thickening which cause bending, which ensure that the carrier 125 and thus also the antenna 120 when the vehicle wheel is at a standstill essentially vertically from the rim well 201 into the interior of the tubeless pneumatic tire 300, i.e. radially outwards protrude.
  • the stabilizers 130 can be realized by adhesive or by plastic elements of different hardness, for example by silicone and the like, or by a corresponding thickening of the potting compound 105 forming the holder 100 itself.
  • the carrier 125 is stabilized in such a way that a gradient of the bending ability is formed by optimally designing the rigidity of the stabilizers 130, so that the carrier 125 cannot bend.
  • the carrier 125 which is formed by a film or the potting compound itself, on which the pick-up coil 120 is arranged, preferably has a coating, a so-called coating, for passivation. This coating, too, could run thicker at the foot of the carrier 125 and serve as a stabilizer or even as a sealing compound itself for fastening the structural unit 110 to the rim.
  • the coil 120 both for energy generation from an RF field which is preferably by ISM band frequencies of e.g. 125 KHz, 13.56 MHz and the like is also formed as an antenna for data transmission from measurement signals characterizing the tire condition, such as, for example, the tire pressure, the tire temperature or other tire characteristics, e.g. Coefficients of friction, serves.
  • ISM band frequencies e.g. 125 KHz, 13.56 MHz and the like
  • measurement signals characterizing the tire condition such as, for example, the tire pressure, the tire temperature or other tire characteristics, e.g. Coefficients of friction
  • the carrier 125 with the coil 120 arranged on it is arranged in the pneumatic tire 300 so as to protrude substantially perpendicularly from the rim base 201 in such a way that the coil 120 is essentially parallel to the Tire walls 310 is arranged so that a transmission of both the RF signals and the data signals through the tire wall 310 is made possible in an optimal manner.
  • the length of the carrier 125 is adapted to the pneumatic tire 300 such that a distance d from the so-called tire flap 330 is maintained from the upper edge of the carrier 125, ie on its side facing away from the structural unit 110. This distance d is adapted to the flexing work of the tire 300.
  • Adapted here means that the tire flap 330 does not touch the carrier 125 while the tire 300 is rolling, so that damage to the antenna is excluded during normal operation of the tire 300.
  • the tire flap 330 comes into contact with the carrier 125.
  • the latter bends to the side, so that damage to the pick-up coil 120 cannot occur in this case either.
  • the carrier 125 and the coil 120 arranged on it protrude over the metallic parts of the rim 200 over a "line of sight" 204 shown in dashed lines in FIG. 1 into the interior of the pneumatic tire 300 such that the HF - Transmission of energy and data from the metallic rim 200 is not disturbed.
  • the coil 120 is therefore arranged in a "line of sight" 205 indicated by a dashed line in FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Luftreifens (300) charakterisierenden Meßsignals, umfassend eine Sensoreinheit zur Erfassung und Verarbeitung des den Zustand des Reifens (300) charakterisierenden Meßsignals, eine Sendeeinrichtung zur drahtlosen Übermittlung der verarbeiteten Meßsignale und eine Energieversorgungseinheit zum Versorgen der Sensoreinheit und der Sendeeinrichtung mit Energie, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungseinheit eine in einen flexiblen Träger (125) eingebettete Pick-up-Spule (120) aufweist.

Description

Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung von den Zustand eines Luftreifens charakterisierenden Meßsignalen
Beschreibung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Luftreifens charakterisierenden Meßsignals und ein Fahrzeugrad mit einer solchen Vorrichtung nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 13.
Sensor- und Idendifikationsmodule für die Übertragung von den Zustand eines Luftreifens charakterisierenden Meßsignalen, wie den Reifendruck, die Reifentemperatur oder die Reifenkennung können auf der Felge, am Ventil oder am Reifen selbst befestigt sein.
Aus der DE 10228 738 AI geht eine Felge mit einem Reifensensor für Luftreifen hervor, bei dem der Sensor in einer Halterung auf einem Felgenabschnitt befestigt ist. Der Sensor wird zur Messung der Zustandswerte des Luftreifens verwendet und überträgt die erhaltenen Signale über eine HF- Verbindung. Die Stromversorgung dieses Sensors erfolgt durch eine Batterie. Die Übertragung der Signale erfolgt durch eine relativ kleine Antenne. Derartige Antennen können beispielsweise Patch- Antennen, Drahtschlaufen, Stabantennen oder Spiralantennen sein. Solche Systeme weisen zwar kompakte Baumaße auf, aufgrund der Stromversorgung durch die Batterie sind sie jedoch verhältnismäßig schwer, was insbesondere im Hinblick auf Massenunwuchten nachteilig ist. Problematisch, bei einer solchen aktiven Energieversorgung ist es auch, daß die Batterie von Zeit zu Zeit gewechselt werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Luftreifens charakterisierenden Meßsignals dahingehend weiterzubilden, daß eine Energieversorgung auf passivem Wege, d.h. ohne im Sensor angeordnete Batterien möglich ist, so daß zum einen ein Batteriewechsel entfallen kann, zum anderen das Gewicht der Vorrichtung erheblich reduziert wird. Die Vorrichtung soll darüber hinaus äußerst kompakte Baumaße aufweisen.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Luftreifens charakterisierenden Meßsignals und durch ein. Fahrzeugrad mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 13 gelöst.
Grundidee der Erfindung ist es, die Energieversorgung der auch als Sensormodul "bezeichneten Vorrichtung drahtlos mittels einer Pick-up-Spule passiv vorzunehmen. Da ein Fahrzeugluftreifen nicht unerheblichen Belastungen und insbesondere Deformationen ausgesetzt ist, ist die Spule in einen flexiblen Träger eingebettet, der sich Deformationen des Luftreifens anpassen kann. Hierdurch werden Beschädigungen der Pick-up-Spule vermieden, so daß die Energieversorgung auch bei extremen Belastungen des Luftreifens gesichert ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteilhafterweise sind der Träger, die Sendeeinrichtung und die Energieversorgαngsein- heit miteinander verbunden oder sind Teil einer Baueinheit. Eine sehr vorteilhafte Ausfuhrungsform sieht dabei vor, daß der flexible Träger an einer Halterung für die Sensoreinheit, die Sendeeinrichtung und die Energieversorgungseinheit frei abstehend angeordnet ist. Frei abstehend bedeutet dabei in Radialrichtung in das Innere des Luftreifens hineinragend angeordnet. Da die einem HF -Feld entnommene Energie umso größer ist, je größer die Fläche der Spule ist, sollte die Pick-up-Spule eine möglichst große Fläche aufweisen und darüber hinaus in Sichtverbindung zur Sendeantenne angeordnet sein. Ein senkrecht von dem Felgenbett in Radialrichtung abstehender Träger für die Pick-up-Spule ermöglicht nicht nur eine große Fläche der Pick-up-Spule, sondern ermöglicht insbesondere auch, daß die Spule den Felgenrand überragt und in Radialrichtung im Bereich der Reifenseitenwand angeordnet ist, so daß ein kurzer Abstand zur Sendeantenne, die beispielsweise in einem Radlauf des Fahrzeugs angeordnet ist, gegeben ist. Auf diese Weise wird ein hoher Wirkungsgrad der Energieübertragung erzielt. Darüber hinaus ist die Dämpfung eines HF-Feldes durch die Seitenwand eines Reifens geringer als beispielsweise durch den sogenannten Reifenlatsch, der in den meisten Fällen einen Stahlgürtel aufweist. Durch diese Anordnung ist der Träger und die Spule auch besser geschützt als beispielsweise bei einer Anordnung an dem Reifen selbst.
Der die Pick-up-Spule tragende flexible Träger kann auf die unterschiedlichste Weise an der Halterung des Sensormoduls befestigt werden. Eine Ausführungsform sieht vor, daß der flexible Träger an seinem der Halterung zugewandten Ende abgewinkelt ist. Der abgewinkelte Teil kann so unter dem Sensormodul angeordnet werden.
An dem abgewinkelten Ende weist der Träger vorzugsweise Befestigungsöffnungen auf, mittels der er durch Schrauben, Nieten oder durch Einbettung in eine Vergußmasse an der Halterung befestigbar ist. Dies ermöglicht eine sichere und insbesondere im Hinblick auf die bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs an dem flexiblen Träger und damit der Spule wirkenden Zentrifugalkräfte optimale Befestigung.
Bei einer wiederum anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Halterung und der flexible Träger aus einer einzigen Vergußmasse gebildet werden. Vorzugsweise ist nicht nur der flexible Träger, sondern auch die Halterung des Sensormoduls verformbar und/oder zur Anordnung an einer Felge vorgeformt, so daß eine optimale Anordnung an der Felge, insbesondere am Felgenbett, möglich ist.
Bevorzugt weist der flexible Träger an seinem unteren, der Halterung zugewandten Ende eine einen Gradienten der Biegefähigkeit hervorrufende Verdickung auf. Durch diese Verdickung wird sichergestellt, daß die in dem flexiblen Träger eingebettete Pick-up- Spule in Radialrichtung des Fahrzeugrades auch bei stillstehendem Fahrzeugrad, wenn also keine Zentrifugalkräfte wirken, von dem Felgenbett absteht und hierdurch der vorbeschriebene optimale "Sichtkontakt" der Pick-up-Spule zur beispielsweise im Radhaus angeordneten Sendespule gegeben ist.
Bei einer sehr vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Pick-up-Spule nicht nur zur Energieversorgung, sondern gleichzeitig auch zum Senden und Empfangen des wenigstens einen, den Zustand des Reifens charakterisierenden Meßsignals, also für die Datenkommunikation der von dem Sensormodul erfaßten Daten verwendet wird. Hierdurch wird eine optimale Datenübertragung der den Zustand des Luftreifens charakterisierenden Meßsignale erzielt, ohne daß zusätzliche Sende-/Empfangsspulen erforderlich sind.
Bevorzugt weist der Träger eine Beschichtung auf, die ihn gegenüber äußeren Einflüssen unempfindlich macht.
Die Pick-up-Spule ist vorzugsweise eine HF-Spule, wobei die Übertragungsfrequenz beispielsweise 125 KHz oder 13,56 MHz beträgt. Auch andere ISM-Bänder können verwendet werden.
Die Aufgabe wird darüber hinaus durch ein Fahrzeugrad umfassend eine Felge mit einem schlauchlosen Luftreifen sowie eine im Inneren des Reifens angeordnete Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand des Reifens charakterisierenden Meßsignals der vorbeschriebenen Art gelöst, bei der die Halterung am Felgenbett angeordnet ist und bei der der flexible Träger in Radialrichtung des Fahrzeugrades absteht. Die Halterung kann auf unterschiedliche Weise am Felgenbett der Fahrzeugfelge befestigt werden. So ist beispielsweise eine Befestigung mittels einer Klebung oder dergleichen möglich.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht die Befestigung mittels eines Spannbands vor.
Bevorzugt weist dabei der flexible Träger dabei vorgebbare, auf die Reifenhöhe angepaßte Baumaße in Radialrichtung und Umfangsrichtung auf. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Walkarbeit des Reifens vorteilhaft, denn die Baumaße werden so angepaßt, daß der Träger nicht mit dem Reifenlatsch in Verbindung kommen kann.
Zeichnung
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein Fahrzeugrad mit einer Felge und mit einem Luftreifen, wobei zwei Möglichkeiten der Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung am Felgenbett dargestellt sind;
Fig.2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der an einem Felgenbett angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung ohne Stabilisatoren und
Fig.4 einen flexiblen Träger mit einer Pick-up-Spule zur Energieübertragung gemäß der Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein Fahrzeugrad mit einer Felge 200 und einem diese umgebenden schlauchlosen Luftreifen 300. In der Felge 200 ist ein Ventil 210 zur Versorgung des Luftreifens 300 mit unter Druck stehender Luft auf an sich bekannte Weise angeordnet. An einem Felgenbett 201 befestigt ist eine als Ganze mit 100 bezeichnete - auch Sensormodul genannte - Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand des Luftreifens 300 charakterisierenden Meßsignals, beispielsweise des Reifenluftdrucks oder der Lufttemperatur oder anderer charakteristischer Größen. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die Vorrichtung 100 an verschiedenen Positionen des Felgenbetts 201 angeordnet sein.
Die Vorrichtung 100, in größerem Detail in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt, umfaßt eine in eine Vergußmasse 105 eingebettete Baueinheit 110 und eine Antenne 120, die im wesentlichen senkrecht von dem Felgenbett 201 ins Innere des Luftreifens 300 hineinragend absteht. Die Baueinheit 110 umfaßt eine Sensoreinheit zur Erfassung und Verarbeitung des den Zustand des Luftreifens charakterisierenden Meßsignals, eine Sendeeinrichtung zur drahtlosen Übermittlung der verarbeiteten Meßsignale und eine weiter unten näher beschriebene Energieversorgungseinheit zum Versorgen der Sensoreinheit und der Sendeeinrichtung mit Energie. In die Vergußmasse 105 ist femer ein Spannband 130 eingebettet, mittels dessen die gesamte Vorrichtung an dem Felgenbett 201 auf an sich bekannte Weise beispielsweise durch eine Schraubverbindung, die der Vorrichtung zur Minimierung von Unwuchten vorzugsweise diametral gegenüberliegend angeordnet ist, befestigbar ist. Die Antenne 120 ist in einen flexiblen und deformierbaren Träger 125 eingebettet und weist vorzugsweise eine große Fläche auf. Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel bildet die Vergußmasse 105 für die Baueinheit 110 deren Halterung. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Die Halterung kann rein prinzipiell auch durch ein Gehäuse, insbesondere ein deformierbares Gehäuse, das an die Oberfläche des Felgenbetts 201 anpaßbar ist, gebildet sein.
An seinem unteren, der Baueinheit 110 und der Halterung 105 zugewandten Ende weist der Träger 125 Öffnungen 127 auf, durch die Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben, Nieten oder die Vergußmasse 105 selbst hindurchragen. Durch die abgewinkelte Anordnung des Trägers 125 und die Befestigungsöffnungen 127 wird eine sichere Befestigung des Trägers 125 gewährleistet, der insbesondere bei hohen Winkelgeschwindigkeiten des Fahrzeugrades beträchtlichen Zenfrifugalkräften ausgesetzt ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Baueinheit in eine Vergußmasse eingebettet, die gleichzeitig auch den Träger 125 der Antenne 120 bildet.
Um eine übermäßige Beanspruchung des Trägers 125 mit der Spule 120 zu vermeiden, kann vorgesehen sein, den Träger 125 an seinem der Baueinheit 110 und der Vergußmasse 105 zugewandten Ende durch Stabilisatoren 130 zu stabilisieren. Unter Stabilisatoren 130 sind hierbei jeweils Gradienten der Biegefähigkeit hervorrufende Verdickungen zu verstehen, die sicherstellen, daß der Träger 125 und damit auch die Antenne 120 bei einem Stillstand des Fahrzeugrades im wesentlichen senkrecht vom Felgenbett 201 in das Innere des schlauchlosen Luftreifens 300, also radial nach außen abstehen. Die Stabilisatoren 130 können durch Klebstoff oder durch Kunststoffelemente unterschiedlicher Härte, beispielsweise durch Silikon und dergleichen, oder durch eine entsprechende Verdickung der die Halterung 100 bildenden Vergußmasse 105 selbst realisiert werden. Der Träger 125 wird dabei in der Art und Weise stabilisiert, daß durch eine möglichst optimale Auslegung der Steifigkeit der Stabilisatoren 130 ein Gradient der Biegefähigkeit ausgebildet wird, so daß der Träger 125 nicht abknicken kann.
Der Träger 125, der durch eine Folie oder die Vergußmasse selbst gebildet wird, auf der die Pick-up-Spule 120 angeordnet ist, weist zur Passivierung vorzugsweise eine Be- schichtung, ein sogenanntes Coating, auf. Auch dieses Coating könnte am Fuße des Trägers 125 dicker auslaufen und als Stabilisator oder sogar als Vergußmasse selbst zur Befestigung der Baueinheit 110 auf der Felge dienen.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die Spule 120 sowohl zur Energiegewinnung aus einem HF-Feld, das vorzugsweise durch ISM-Bandfrequenzen von z.B. 125 KHz, 13,56 MHz und dergleichen gebildet wird als auch als Antenne zur Datenübertragung von den Reifenzustand charakterisierenden Meßsignalen, wie beispielsweise den Reifendruck, die Reifentemperatur oder anderen Reifenkenndaten, z.B. Reibwerten, dient. Hierdurch können zusätzliche Sende-ZEmpfangsantennen entfallen.
Wie aus der in Fig. 1 dargestellten Schnittdarstellung ersichtlich, ist der Träger 125 mit der auf ihm angeordneten Spule 120 so im Luftreifen 300 im wesentlichen senkrecht vom Felgenbett 201 abstehend angeordnet, daß die Spule 120 im wesentlichen parallel zu den Reifenwänden 310 angeordnet ist, so daß eine Übertragung sowohl der HF-Signale als auch der Datensignale durch die Reifenwand 310 auf optimale Weise ermöglicht wird. Die Länge des Trägers 125 ist dabei so auf den Luftreifen 300 angepaßt, daß vom oberen Rand des Trägers 125, d.h. auf seiner der Baueinheit 110 abgewandten Seite ein Abstand d von dem sogenannten Reifenlatsch 330 eingehalten wird. Dieser Abstand d ist auf die Walkarbeit des Reifens 300 angepaßt. Angepaßt bedeutet dabei, daß das Reifenlatsch 330 den Träger 125 nicht berührt, während der Reifen 300 walkt, so daß im normalen Betrieb des Reifens 300 eine Beschädigung der Antenne ausgeschlossen ist. Bei beispielsweise "Bordsteinremplern" und dergleichen gelangt das Reifenlatsch 330 zwar in Kontakt mit dem Träger 125. Aufgrund dessen flexibler Ausbildung biegt sich dieser jedoch zur Seite, so daß auch in diesem Falle eine Beschädigung der Pick-up-Spule 120 nicht auftreten kann.
Wie insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist, ragt der Träger 125 und die auf ihm angeordnete Spule 120 so über die metallischen Teile der Felge 200 über eine in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete "Sichtlinie" 204 in das Innere des Luftreifens 300, daß die HF-Übertragung von Energie und Daten von der metallischen Felge 200 nicht gestört wird. Die Spule 120 ist in diesem Falle deshalb einer in Fig. 1 durch eine gestrichelt gekennzeichnete "Sichtlinie" 205 angeordnet, der einen optimalen "Sichtbereich" zu einer beispielsweise in einem Radhaus angeordneten (nicht dargestellten) Sende- und Empfangseinheit ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand eines Luftreifens (300) charakterisierenden Meßsignals, umfassend • eine Sensoreinheit zur Erfassung und Verarbeitung des den Zustand des Reifens (300) charakterisierenden Meßsignals, • eine Sendeeinrichtung zur drahtlosen Übermittlung der verarbeiteten Meßsignale und • eine Energieversorgungseinheit zum Versorgen der Sensoreinheit und der Sendeeinrichtung mit Energie, dadurch gekennzeichnet, daß • die Energieversorgungseinheit eine in einen flexiblen Träger (125) eingebettete Pick-up-Spule (120) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit, die Sendeeinrichtung und die Enegieversorgungseinheit miteinander verbunden sind oder Teil einer Baueinheit (110) sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger (125) an einer Halterung (105) für die Sensoreinheit, die Sendeeinrichtung und die Energieversorgungseinheit bzw. Baueinheit (110) frei abstehend angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger (125) an seinem der Halterung (105) zugewandten Ende abgewinkelt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger (125) an seinem der Halterung zugewandten Ende Befestigungsöffnungen (127) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsöffnungen (127) zur Aufnahme von Befestigungselementen, insbesondere Schrauben, Nieten oder zur Einbettung in eine Vergußmasse ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (105) und der flexible Träger (125) aus einer Vergußmasse gebildet werden.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (105) verformbar und/oder zur Anordnung an einer Felge (200) vorgeformt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger (125) an seinem unteren, der Halterung (105) zugewandten Ende wenigstens eine, einen Gradienten der Biegefähigkeit hervorrufende Verdickung (130) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (125) eine Beschichtung aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pick-up-Spule (120) neben der Energieversorgung zum Senden und Empfangen des wenigstens einen, den Zustand des Reifens charakterisierenden Meßsignals dient.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pick-up-Spule (120) eine HF-Spule ist.
13. Fahrzeugrad umfassend eine Felge (200) mit einem schlauchlosen Luftreifen (30O) sowie eine im Inneren des Reifens (300) angeordnete Vorrichtung zur Erfassung und Übertragung wenigstens eines den Zustand des Reifens (300) charakterisierenden Meßsignals nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (105) am Felgenbett (201) angeordnet ist, und daß der flexible Träger (125) in Radialrichtung des Fahrzeugrades absteht.
14. Fahrzeugrad nach Ansprach 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (105) mittels eines Spannbandes (130) an einer Felge (200) befestigbar ist.
15. Fahrzeugrad nach Ansprach 13, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger (125) vorgebbare, auf den Reifen (300) angepaßte Baumaße in Radial- und Umfangs- richtung aufweist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3020460A1 (fr) * 2014-04-29 2015-10-30 Air Liquide Dispositif de mesure de pression, robinet, stockage et installation comprenant un tel dispositif
JP2020029235A (ja) * 2018-08-24 2020-02-27 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ、空気入りタイヤ組み立て体、及び給電システム

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027708A1 (de) 2007-06-15 2008-12-18 Robert Bosch Gmbh Fluiddrucksensorvorrichtung und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE102009008350B4 (de) 2009-02-11 2017-02-09 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Reifenüberwachungseinrichtung mit einem im Fahrzeugreifen mittels eines weich-elastischen Körpers gehaltenen Sensormodul
DE102014005071A1 (de) * 2014-04-07 2015-10-08 Aissa Zouhri Vorrichtung zur Reifendruckmessung
DE102021127966A1 (de) * 2021-10-27 2023-04-27 Zf Cv Systems Europe Bv Reifenkontrollsystem für ein Kraftfahrzeug, sowie Kraftfahrzeug mit einem diesbezüglichen Reifenkontrollsystem

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531112A (en) * 1982-06-17 1985-07-23 Thomas Stephen E Method and apparatus for transmitting from within a pneumatic wheel assembly
US5541574A (en) * 1993-12-22 1996-07-30 Palomar Technologies Corporation Transponder system for communicating with a vehicle tire
US5764138A (en) * 1994-04-29 1998-06-09 Hid Corporation RF identification system for providing static data and one bit of variable data representative of an external stimulus
US6362732B1 (en) * 1997-01-15 2002-03-26 Algonquin Scientific Llc Tire pressure sensing system
US20020044050A1 (en) * 1994-08-31 2002-04-18 Derbyshire Andrew John Tyre condition monitoring system
US6486771B1 (en) * 1998-03-11 2002-11-26 Fuller Brothers, Inc. Tire inflation gas temperature, pressure, and oxygen monitoring system
US20030172729A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Benedict Robert Leon Device for detecting the tire pressure of a motor vehicle tire

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531112A (en) * 1982-06-17 1985-07-23 Thomas Stephen E Method and apparatus for transmitting from within a pneumatic wheel assembly
US5541574A (en) * 1993-12-22 1996-07-30 Palomar Technologies Corporation Transponder system for communicating with a vehicle tire
US5764138A (en) * 1994-04-29 1998-06-09 Hid Corporation RF identification system for providing static data and one bit of variable data representative of an external stimulus
US20020044050A1 (en) * 1994-08-31 2002-04-18 Derbyshire Andrew John Tyre condition monitoring system
US6362732B1 (en) * 1997-01-15 2002-03-26 Algonquin Scientific Llc Tire pressure sensing system
US6486771B1 (en) * 1998-03-11 2002-11-26 Fuller Brothers, Inc. Tire inflation gas temperature, pressure, and oxygen monitoring system
US20030172729A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Benedict Robert Leon Device for detecting the tire pressure of a motor vehicle tire

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3020460A1 (fr) * 2014-04-29 2015-10-30 Air Liquide Dispositif de mesure de pression, robinet, stockage et installation comprenant un tel dispositif
EP2940445A1 (de) * 2014-04-29 2015-11-04 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Druckmessvorrichtung, hahn, lagerung und anlage, die eine solche vorrichtung umfasst
US9786151B2 (en) 2014-04-29 2017-10-10 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Pressure measuring device, tap, storage unit and installation comprising such a device
JP2020029235A (ja) * 2018-08-24 2020-02-27 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ、空気入りタイヤ組み立て体、及び給電システム
WO2020040030A1 (ja) * 2018-08-24 2020-02-27 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ、空気入りタイヤ組み立て体、及び給電システム
US11890899B2 (en) 2018-08-24 2024-02-06 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire, pneumatic tire assembly, and power supply system

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