WO2009086963A1 - Reifenmodul für fahrzeugreifen - Google Patents
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- B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
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- B60C23/0491—Constructional details of means for attaching the control device
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- B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
- B29D30/0061—Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
- B29D2030/0072—Attaching fasteners to tyres, e.g. patches, in order to connect devices to tyres
Definitions
- the invention relates to a tire module for vehicle tires.
- Tire modules are used in the tire for various tasks. This includes in particular a tire identification with which an automobile manufacturer u. a. quickly and automatically determine from which tire plant a particular tire was delivered and to which vehicle the tire was mounted. Other tasks may include air pressure monitoring, temperature measurement or measurement of mechanical stress conditions in the tire. Modern tire modules include an electronic module in which sensor elements and other electronic components are arranged. An example of such a tire module is disclosed in DE 102 43 441 A1.
- the invention has for its object to provide a tire module for a vehicle tire, in which the tire module has a high durability.
- the tire module has a hard shell with a compared to the potting material of the electronic module at least twice as high elastic modulus.
- An advantage of the invention is to be seen in particular in that the hard shell as a whole minimizes mechanical stresses which occur in the operating state of the vehicle tire and are indirectly transmitted to the ripening module.
- the hard shell thus protects the electronic module from the high mechanical stresses that can damage either the entire electronic module or individual components of the electronic module.
- the shell thus contributes significantly to increasing the durability of the electronic module.
- the tire module as a whole is subjected to a lower thermal load, as is otherwise the case with conventional tire modules, since less heat is generated by deformation.
- the hard shell is cup-shaped auge shall and protects the inner components of the tire module from mechanical stresses.
- the cup-shaped design of the hard shell provides optimum protection against the externally applied mechanical stresses.
- the hard shell has a circumferential conical side wall.
- the tire module can be easily inserted into the surrounding rubber container, which also has a conical cross-sectional contour.
- the hard shell is made of steel or aluminum. These materials have a relatively high modulus of elasticity.
- the wall thickness of the hard shell is between 0.2 and 1.2 mm. In this wall thickness range, the hard shell provides optimal protection and also has a low weight. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a potting compound is arranged between the electronic module and the hard shell. In the production of the tire module, the electronic module is first positioned in the hollow pot-shaped hard shell and then with a suitable potting compound.
- Potting compound potted In this way, an optimal connection between electronic module, potting compound and hard shell is achieved.
- the potting compound is cone-shaped on its outer side, whereby a positive fixation in the hard shell is realized. Due to the positive fixing, the electronic module is firmly anchored in the hard shell.
- the container has substantially the shape of a truncated cone.
- the container has on its underside a relatively large connection surface to the tire inner side of the vehicle tire.
- Fig. 1 an embodiment of the tire module.
- FIG. 1 shows an exemplary embodiment.
- the tire module 3 On the tire inner side 2 is e.g. in Reifenenzenit arranged the tire module 3, in the u.a. Sensors, an electronic component with an active transmitting element and a memory are arranged. in the
- Memory becomes tire-specific data, e.g. DOT no. Etc., stored, processed and forwarded to in-vehicle or external recipients.
- the procedure is analogous to the recorded sensor data.
- the tire module 3 is connected to the tire inner side 2 via an adhesive layer 5.
- an electronic module 4 is arranged, which at least one Tire pressure measuring system includes.
- the container 6 is made of an elastomeric material or of a potting compound.
- the electronic module 4 is cylindrical and arranged centrally in the cup-shaped hard shell 1.
- the electronic components, not shown, are embedded in the Veergussmasse of the electronic component 4.
- an additional potting compound 8 is arranged in the space between the electronic module 4 and the hard shell 1.
- the electronics module 4 is initially positioned centrally in the hard shell 1. Subsequently, the potting compound 8 is added, which firmly anchors the electronics module 4 in the hard shell 1.
- a suitable material for the hard shell is for example steel or aluminum with a relatively small wall thickness between 0.2 to 1.2 mm.
- the tire module 1 with the hard shell 1 After the tire module 1 with the hard shell 1 has been produced in a separate production process, it is positioned in a form-fitting manner through the opening 7 in the container 6. An exchange of the tire module 3 also takes place through the opening 7, in which the side walls of the container 6 are bent away to the side.
- the design of the tire module with the hard shell ensures that the tire module remains very dimensionally stable even at high loads and high temperatures.
- the hard shell also greatly reduces the thermal stress on the tire module, which could also lead to failure of the tire module.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Reifenmodul für Fahrzeugreifen. Um ein Reifenmodul bereitzustellen, bei dem das Reifenmodul eine hohe Dauerhaltbarkeit besitzt, wird vorgeschlagen, dass das Reifenmodul (3) eine harte Schale (1) mit einem im Vergleich zum Vergussmaterial (10) des Elektronikmoduls (4) mindestens doppelt so hohen Elastizitätsmodul aufweist.
Description
Beschreibung
Reifenmodul für Fahrzeugreifen
Die Erfindung betrifft ein Reifenmodul für Fahrzeugreifen.
Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Hierzu zählt insbesondere eine Reifenidentifikation, mit der ein Automobilhersteller u. a. schnell sowie automatisiert feststellen kann, aus welchem Reifenwerk ein bestimmter Reifen geliefert wurde und an welches Fahrzeug der Reifen montiert wurde. Andere Aufgaben können eine Luftdrucküberwachung, eine Temperaturmessung oder die Messung von mechanischen Spannungszuständen im Reifen umfassen. Moderne Reifenmodule umfassen ein Elektronikmodul, in dem Sensorelemente und andere elektronische Bauteile angeordnet sind. Ein Beispiel für ein solches Reifenmodul offenbart die DE 102 43 441 Al.
Ein Problem beim Einsatz von Reifenmodulen ist mit den hohen Beanspruchungen auf das Elektronikmodul verbunden, die unter bestimmen Umständen zu einer Beschädigung des Elektronikmodules führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reifenmodul für einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem das Reifenmodul eine hohe Dauerhaltbarkeit besitzt.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass das Reifenmodul eine harte Schale mit einem im Vergleich zum Vergussmaterial des Elektronikmoduls mindestens doppelt so hohen Elastizitätsmodul aufweist.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die harte Schale mechanische Beanspruchungen, die im Betriebszustand des Fahrzeugreifens auftreten und indirekt auf das Reifmodul übertragen werden, insgesamt minimiert werden. Die harte Schale schützt somit das Elektronikmodul vor den hohen mechanischen Beanspruchungen, die entweder das gesamte Elektronikmodul oder einzelne Bauteile des Elektronikmoduls beschädigen können. Die Schale trägt somit erheblich zur Steigerung der Dauerhaltbarkeit des Elektronikmoduls bei. Diese Vorteile werden insbesondere durch das relativ hohe Elastizitätsmodul des Materials der harten Schale erreicht, wodurch die harte Schale - selbst bei hohen Beanspruchungen - sich nur gering verformt. Dadurch wird das Reifenmodul insgesamt einer geringeren Wärmebeanspruchung ausgesetzt, wie das ansonsten bei herkömmlichen Reifenmodulen der Fall ist, da weniger Wärme durch Verformung generiert wird. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die harte Schale topfförmig augebildet ist und die inneren Bauteile des Reifenmodules vor mechanischen Beanspruchungen schützt. Die topfförmige Ausbildung der harten Schale bietet einen optimalen Schutz vor den von außen einwirkenden mechanischen Beanspruchungen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die harte Schale eine umlaufende konische Seitenwand aufweist. Auf diese Weise lässt sich das Reifenmodul einfach in den umgebenden Gummicontainer einsetzen, der ebenfalls eine konische Querschnittskontur besitzt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die harte Schale aus Stahl oder Aluminium besteht. Diese Materialien besitzen einen relativ hohen Elastizitätsmodul.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandstärke der harten Schale zwischen 0,2 und 1,2 mm beträgt. In diesen Wandstärkenbereich bietet die harte Schale einen optimalen Schutz und weist ebenfalls ein geringes Gewicht auf.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Elektronikmodul und der harten Schale eine Vergussmasse angeordnet ist. Bei der Herstellung des Reifenmodules wird das Elektronikmodul zunächst in der hohlen topfförmigen harten Schale positioniert und anschließend mit einer geeigneten
Vergussmasse vergossen. Auf diese Weise wird eine optimale Verbindung zwischen Elektronikmodul, Vergussmasse und harter Schale erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vergussmasse auf ihrer Außenseite konusförmig ausgebildet ist, wodurch eine formschlüssige Fixierung in der harten Schale realisiert wird. Durch die formschlüssige Fixierung wird das Elektronikmodul fest in der harten Schale verankert.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Container im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes aufweist. Dadurch besitzt der Container auf seiner Unterseite eine relativ große Anbindungsfläche zur Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 : ein Ausführungsbeispiel des Reifenmoduls.
Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Auf der Reifeninnenseite 2 ist z.B. im Reifenzenit das Reifenmodul 3 angeordnet, in dem u.a. Sensoren, ein elektronisches Bauteil mit einem aktiv sendenden Element und einem Speicher angeordnet sind. Im
Speicher werden reifenspezifische Daten, z.B. DOT-Nr etc., gespeichert, verarbeitet und an fahrzeuginterne oder -externe Empfänger weitergeleitet. Analog wird mit den erfassten Sensordaten verfahren.
Das Reifenmodul 3 ist über eine Klebeschicht 5 mit der Reifeninnenseite 2 verbunden. Im Reifenmodul 3 ist ein Elektronikmodul 4 angeordnet, welches mindestens ein
Reifendruckmesssystem umfasst. Der Container 6 besteht aus einem Elastomermaterial oder aus einer Vergussmasse.
Die Figur 1 zeigt eine Querschnittansicht des Reifenmoduls 3 mit der Reifeninnenseite 2. Das Elektronikmodul 4 ist zylinderförmig ausgebildet und mittig in der topfförmigen harten Schale 1 angeordnet. Die nicht dargestellten elektronischen Bauteile sind in der Veergussmasse des Elektronikbauteiles 4 eingebettet. Im Zwischenraum zwischen dem Elektronikmodul 4 und der harten Schale 1 ist eine zusätzliche Vergussmasse 8 angeordnet. Bei der Herstellung des Reifenmodules 3 wird das Elektronikmodul 4 zunächst mittig in der harten Schale 1 positioniert. Anschließend wird die Vergussmasse 8 hinzugegeben, die das Elektronikmodul 4 fest in der harten Schale 1 verankert. Ein geeignetes Material für die harte Schale ist beispielsweise Stahl oder Aluminium mit einer relativ geringen Wandstärke zwischen 0,2 bis 1,2 mm. Nachdem das Reifenmodul mit der harten Schale 1 in einem separaten Herstellungsverfahren hergestellt worden ist, wird es durch die Öffnung 7 im Container 6 formschlüssig positioniert. Ein Austausch des Reifenmoduls 3 erfolgt ebenfalls durch die Öffnung 7, in dem die Seitenwände des Containers 6 zur Seite hin weggebogen werden. Durch die Ausgestaltung des Reifenmoduls mit der harten Schale wird erreicht, dass auch bei hohen Belastungen und hohen Temperaturen das Reifenmodul insgesamt sehr formstabil bleibt. Durch die harte Schale wird ebenfalls die Wärmebeanspruchung des Reifenmoduls stark reduziert, die ebenfalls zu einem Ausfall des Reifenmoduls führen könnte.
Bezugszeichenliste
(ist Teil der Beschreibung)
1 Harte Schale
2 Reifeninnenseite
3 Reifenmodul
4 Elektronikmodul mit einem Reifendruckmesssystem
5 Klebeschicht 6 Container aus Elastomer-Material
7 Öffnung im Container
8 Vergussmasse
9 konische Seitenwand
10 Vergussmaterial des Elektronikmoduls
Claims
1. Reifenmodul (3) für Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einer Reifeninnenseite (2), wobei das Reifenmodul (3) einen auf der Reifeninnenseite (2) befestigten Container (6) aus einem elastischen Material sowie ein Elektronikmodul (4) mit integrierten elektronischen Bauteilen umfasst, wobei die elektronischen Bauteile in ein Vergussmaterial (10) des Elektronikmoduls (4) eingebettet sind und das Reifenmodul (3) über einen Formschluss im Container (6) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifenmodul (3) eine harte Schale (1) mit einem im Vergleich zum Vergussmaterial (10) des Elektronikmoduls (4) mindestens doppelt so hohen Elastizitätsmodul aufweist.
2. Reifenmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die harte Schale (1) topfförmig augebildet ist und die inneren Bauteile des Reifenmodules (3) vor mechanischen Beanspruchungen schützt.
3. Reifenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die harte Schale (1) eine umlaufende konische Seitenwand (9) aufweist.
4. Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die harte Schale (1) aus Stahl oder Aluminium besteht.
5. Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der harten Schale (1) zwischen 0,2 und 1,2 mm beträgt.
6. Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektronikmodul (4) und der harten Schale (1) eine Vergussmasse (8) angeordnet ist.
7. Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (8) auf ihrer Außenseite konusförmig ausgebildet ist, wodurch eine formschlüssige Fixierung in der harten Schale (1) realisiert wird.
8. Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Container (6) im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes aufweist.
9. Reifenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Container (6) auf seiner Oberseite eine Öffnung (7) zur Montage sowie Demontage des Elektronikmodules (4) aufweist.
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