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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen.
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Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Zu den Aufgaben gehören z.B. eine Luftdrucküberwachung oder eine Temperaturmessung im Reifen. 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
AI.
Bei herkömmlichen Fahrzeugreifen, die beispielsweise mit einem Reifendruckkontrollmesssystem ausgestattet sind, ist es bislang nicht möglich, das Reifendruckkontrollsystem mit weiteren Sensoren im Reifen zu verbinden. Hierzu fehlt insb. eine Infrastruktur, um die Sensoren im Reifen miteinander zu verbinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem ein Reifenmodul im Fahrzeugreifen auf einfache Weise mit anderen Sensoren im Fahrzeugreifen verbunden werden kann.
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Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass
das der Container auf seiner Außenseite ein schrumpffähiges Material aufweist,
wobei nach dem Zusammenschrumpfen des Materials mindestens ein Kontaktmittel auf der Unterseite des Elektronikmoduls mit einem Anpressdruck gegen mindestens ein Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite gedrückt wird,
wobei die gegenüberliegenden Kontaktmittel über den Anpressdruck mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit verbunden werden,
wobei das Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite mit einem im Fahrzeugreifen integrierten Sensor
in Verbindung steht.
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Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die besondere Ausgestaltung des Reifenmoduls mit dem schrumpffähige Material am Container das Reifenmodul auf einfache Weise mit einer Infrastruktur verbunden werden kann, die einzelne Sensoren im Reifen mit dem Reifenmodul verbindet. Durch die besondere Ausgestaltung der Pressverbindung wird eine sichere und einfache Kontaktierung zwischen beiden gegenüberliegenden Kontaktmitteln gewährleistet. Die Pressverbindung wird mit dem schrumpffähigen Material erreicht, welches am Container angeordnet ist.
Das schrumpffähige Material reagiert bei einer Wärmezufuhr, beispielsweise mit einem Heißluftfön, und zieht sich zusammen. Durch das Zusammenziehen des Containers wird das lose eingelegte Elektronikmodul mit einem hohen Anpressdruck gegen die Reifeninnenseite gedrückt. Die gegenüberliegenden Kontaktmittel auf der Seite des Elektronikmoduls und auf der Seite des Reifeninnerliners werden dadurch fest zusammengedrückt. Dadurch wird eine hohe elektrische Leitfähigkeit zwischen den gegenüberliegenden Kontaktmitteln erreicht.
Nach dem das Elektronikmodul im Container des Reifenmoduls eingesetzt worden ist, erfolgt eine sichere elektrische Verbindung zwischen den Kontaktmitteln am Elektronikmodul und auf der Reifeninnenseite. Über die Pressverbindung lässt sich das Reifenmodul auf einfache Weise an eine Infrastruktur anschließen, die einzelne Sensoren im Reifen mit dem zentralen Reifenmodul verbindet. Über die entsprechenden Verbindungsleitungen werden die Sensoren beispielsweise mit Energie versorgt. Außerdem können über die Verbindungsleitungen Daten zwischen den Sensoren und dem Reifenmodul ausgetauscht werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Elektronikmodul wieder lösbar an der Reifeninnenseite angebunden ist.
Dadurch kann das Elektronikmodul für den Fall, dass es defekt ist, auf einfach Weise durch ein anderes Elektronikmodul ausgetauscht werden.
Außerdem sorgt die Pressverbindung für eine sichere und feste Verbindung des Elektronikmoduls an der Reifeninnenseite.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Elektronikmodul eine konusförmige Gestalt aufweist, wodurch der Anpressdruck der gegenüberliegenden Kontaktmittel verstärkt wird.
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Durch die konusförmige Gestalt des Elektronikmoduls kann das Elektronikmodul auf der Innenseite des Containers entlang gleiten. Dadurch kann ein hoher Anpressdruck auf die Reifeninnenseite ausgeübt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das schrumpffähige Material den Container in Form eines Materialbandes vollständig umschlingt. Dadurch kann ein optimaler Anpressdruck auf die Außenseite des Elektronikmoduls erzielt werden. Je höher der Außendruck auf die Außenseite des Elektronikmoduls ist, umso höher ist der Anpressdruck auf die Reifeninnenseite.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Container auf seiner Außenseite eine umlaufende Nut aufweist und das schrumpffähige Material in der umlaufenden Nut angeordnet ist. Dadurch wird effektiv verhindert, dass das schrumpffähige Material von der Außenseite des Containers abrutschen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das schrumpffähige Material in Form eines Verbundmaterials stoffschlüssig in der Außenseite des Containers integriert ist. Dadurch wird das Ablösen des schrumpffähigen Materials von dem Container verhindert. Außerdem kann dadurch der Anpressdruck des Elektronikmoduls auf die Reifeninnenseite optimiert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Innenseite des Containers eine zum Elektronikmodul korrespondierende konusförmige Gestalt aufweist. Dadurch kann das Elektronikmodul an seiner Außenseite besser entlang der Innenseite des Containers eine Gleitbewegung vollziehen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite in der Materiallage des Reifeninnerliners integriert und in einer Vertiefung des Reifeninnerliners angeordnet sind. Dass Elektronikmodul wird durch den hohen Anpressdruck innerhalb des Containers fest fixiert.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unterseite des Containers offen ausgebildet ist und das Elektronikmodul über den Anpressdruck an der Reifeninnenseite fixiert wird. Mit dem hohen Anpressdruck durch das schrumpffähige Material lässt sich eine optimale Fixierung an der Reifeninnenseite erzielen. Außerdem wird durch die Öffnung auf der Unterseite des Containers das Einsetzen des Reifenmoduls in den Container vereinfacht.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite mit Leitungen aus einem elektrisch leitfähigen Gummimaterial verbunden sind, wobei die Leitungen an einen Sensor im Fahrzeugreifen angeschlossen sind. Die Leitungen aus einem elektrischen leitfähigen Gummimaterial haben den Vorteil, dass sie sich einfach auf der Reifeninnenseite anordnen lassen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine elektrisch leitende Leiterbahn im Fahrzeugreifen auf der Reifeninnenseite angeordnet ist, wobei an einer ersten Position der Leiterbahn ein Reifenmodul mit einer zentralen Funktion und mindestens an einer zweiten Position der Leiterbahn mindestens ein Sensor zur Erfassung von Reifeneigenschaften angeordnet ist. Dadurch kann der Fahrzeugreifen auf einfache Weise mit unterschiedlichen Sensoren ausgerüstet werden, die untereinander vernetzt sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der an der Leiterbahn angeschlossenen Sensor ein Temperatur-Sensor, ein Sensor zur Messung von Deformationen, ein Sensor zur Bestimmung eines Reifenabriebs oder ein Sensor zur Bestimmung eines Reifendefektes ist. Dadurch weist der Fahrzeugreifen eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren auf, mit denen unterschiedliche Eigenschaften des Reifens gemessen und überwacht werden können.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reifenmodul mit der zentralen Funktion eine Batterie, eine Sende- und Empfangseinheit sowie einen Reifendruck-Sensor umfasst.
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Auf diese Weise kann eine einfache und sichere Datenübetragung zwischen dem Reifenmodul und einer zentralen Empfangseinheit im Fahrzeug gewährleistet werden.
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Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1: einen Reifenabschnitt in einer dreidimensionalen Darstellung mit einem Ausführungsbeispiel
- 2: ein Reifenmodul in einer Seitenansicht
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Das Reifenmodul 3 umfasst u.a. Sensoren, ein elektronisches Bauteil mit einem aktiv sendenden Element und einen elektronischen Speicher sowie eine Stromversorgung, z.B. in Form einer Batterie. Im Speicher können reifenspezifische Daten gespeichert und verarbeitet werden. Diese Daten können über Funksignale an fahrzeuginterne oder -externe Empfänger weitergeleitet werden.
Im Reifenmodul 3 ist ein Elektronikmodul angeordnet, welches mindestens ein Reifendruckmesssystem mit einem Drucksensor umfasst. Das Reifenmodul umfasst außerdem einen Container, der aus einem Elastomermaterial oder aus einer Vergussmasse besteht.
Das Reifenmodul 3 hat bei diesem Ausführungsbeispiel eine zentrale Funktion, weil es eine Energieversorgung in Form einer Batterie aufweist und mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung ausgestattet ist. Das Reifenmodul 3 kann daher den ersten Sensor 4 und den zweiten Sensor 5 über die umlaufenden elektrischen Leiterbahnen 2 mit Energie in Form von Strom versorgen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier rundführende und umlaufende Leiterbahnen 2 angeordnet, die eine Vielzahl von Sensoren mit dem zentralen Reifenmodul 3 verbinden. Die Leiterbahnen sind bei dieser Ausführung direkt auf der Reifeninnenseite 6 angeordnet. Dadurch können die Sensoren und das Reifenmodul einfach mit den dargestellten Leiterbahnen verbunden werden. Die Leiterbahnen 2 sind rundführend über den gesamten Umfang des Fahrzeugreifens angeordnet. Dadurch können die Sensoren an jeder Stelle im Fahrzeugreifen positioniert sein.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Reifenmoduls. In der Figur ist das Reifenmodul 3 in einer Seitenansicht dargestellt. Es liegt an der Reifeninnenseite 6 an, wobei die Verbindung zwischen dem Container 9 und der Reifeninnenseite 6 beispielsweise über eine Klebung erfolgt.
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Der Container 9 des Reifenmoduls 3 besteht im Wesentlichen aus einem Gummimaterial.
Auf der Reifeninnenseite 6 sind Kontaktmittel 15 und 16 integriert, die mit Leiterbahnen verbunden sind, um beispielsweise andere Sensoren im Reifen anzubinden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Container 9 auf seiner Unterseite vollständig offen ausgeführt. Das Elektronikmodul 8 weist auf seiner Unterseite zwei einzelne Kontaktmittel 12 und 13 auf, die über Leitungen mit elektronischen Bauteilen im Elektronikmodul verbunden sind. Die Kontaktmittel 12 und 13 werden über einen hohen Anpressdruck mit den gegenüberliegenden Kontaktmitteln 15 und 16 auf der Reifeninnenseite 6 verbunden.
Das schrumpffähige Material 10 ist an der Außenseite des Containers 9 angeordnet.
Bei einer Erwärmung des schrumpffähigen Materials 10 zieht es sich zusammen. Dadurch drückt das schrumpffähige Material gegen die Außenseite des Elektronikmoduls 8, wodurch das Elektronikmodul 8 nach unten gegen die Reifeninnenseite 6 gedrückt wird.
Dadurch werden die gegenüberliegenden Kontaktmittel 12 und 15 sowie 13 und 16 fest zusammengedrückt. Durch den hohen Anpressdruck wird eine hohe elektrische Leitfähigkeit zwischen den beiden Kontaktmitteln erreicht.
Das schrumpffähige Material kann beispielsweise in Form eines Materialbandes ausgebildet sein, welches vollständig um die Außenseite des Containers 9 gewickelt ist.
Außerdem kann der Container 9 eine Nut 11 aufweisen, in dem das schrumpffähige Materialband formschlüssig anliegt. Durch die Nut 11 im Container 9 wird ein Verrutschen des schrumpffähigen Materialbandes effektiv vermieden.
Das Elektronikmodul 8 weist eine konusförmige Gestalt auf.
Dadurch kann ein optimaler Anpressdruck des Elektronikmoduls 8 gegenüber der Reifeninnenseite 6 erzielt werden. Die Innenseite des Containers 9 ist ebenfalls konusförmig ausgebildet. Dadurch kann das Elektronikmodul 8 besser an der Innenseite des Containers 9 entlang gleiten, um einen hohen Anpressdruck gegenüber der Reifeninnenseite zu erzielen.
Die unteren Kontaktmittel 15 und 16 sind in die Oberseite des Reifeninnerliners 14 eingelassen sein, so dass die Oberseite im Wesentlichen mit der Oberseite der Reifeninnenseite 6 abschließt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugreifen
- 2
- Rundführende und umlaufende Leiterbahn
- 3
- Reifenmodul bzw. Zentraleinheit
- 4
- Erster Sensor
- 5
- Zeiter Sensor
- 6
- Reifeninnenseite
- 7
- Reifenwulst
- 8
- Elektronikmodul
- 9
- Container
- 10
- Schrumpffähiges Material
- 11
- Nut im Container
- 12
- Erstes Kontaktmittel auf der Unterseite des Elektronikmoduls
- 13
- Zweites Kontaktmittel auf der Unterseite des Elektronikmoduls
- 14
- Reifeninnerliner
- 15
- Erstes Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite
- 16
- Zweites Kontaktmittel auf der Reifeninnenseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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