DE10251582A1 - Motor vehicle tire sensor electric power supply, comprises a battery integrated in the valve cap and connected to the tire internal sensor via electrical connections integrated in the tire valve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für die Energieversorgung eines Reifensensors, der sich im Innenraum eines Reifens befindet, und ein geeignetes Füllventil.The invention relates to an arrangement for energy supply a tire sensor located in the interior of a tire, and a suitable fill valve.
Viele Bestrebungen sind gegenwärtig darauf gerichtet, Reifensensoren für Kraftfahrzeuge einzuführen oder zu verbessern. Reifensensoren messen unterschiedliche physikalische Größen unmittelbar an der für das Fahrverhalten wichtigen Berührungsstelle zwischen Boden und Fahrzeug. Mit Hilfe dieser Sensoren sind wichtige Informationen über den Zustand des Reifens und über die Fahrdynamik zu erlangen, welche zur Erhöhung der technischen Fahrsicherheit beitragen.Many efforts are currently directed towards Tire sensors for Introduce motor vehicles or improve. Tire sensors measure different physical Sizes immediately the for important touch point of driving behavior between floor and vehicle. Using these sensors are important information about the condition of the tire and over to achieve driving dynamics, which increase technical driving safety contribute.
Reifensensoren werden meist im geschützten Inneren des Reifens angeordnet. Dort sind wichtige physikalische Größen – wie Füllungsdruck und Temperatur der Füllung – direkt verfügbar.Tire sensors are mostly inside the protected area of the tire. There are important physical quantities - such as filling pressure and temperature of the filling - directly available.
Die überwiegende Zahl der Reifensensoren überträgt die ermittelten Werte drahtlos. Benötigt wird dafür und für den Sensorbetrieb elektrische Energie. Die Zufuhr von elektrischer Energie aus dem Bordnetz über gewöhnliche Leitungen ist wegen der Radbewegung nicht verwendbar. Die zunächst naheliegende Lösung, die benötigte Energie durch hochfrequente elektromagnetische Wechselfelder zuzuführen, stößt auf erhebliche technische Probleme. Diese resultieren u.a. aus der gesetzlichen Beschränkung der Sendeleistung, aus der Dreh- und Federbewegung des Rades und aus den abschirmenden Reifen- und Felgenwerkstoffen.The majority of the tire sensors transmit the determined Wireless values. requires will for that and for electrical energy sensor operation. The supply of electrical Energy from the vehicle electrical system ordinary Lines cannot be used due to the wheel movement. The obvious one at first Solution, the needed Feeding energy through high-frequency alternating electromagnetic fields encounters considerable technical problems. These result among other things from the legal Limitation of Transmission power, from the rotation and spring movement of the wheel and from the shielding tire and rim materials.
Oftmals wird eine Batterieversorgung des Reifensensors gewählt. Praktisch bestehen im Fahrzeugreifen jedoch sehr ungünstige Umgebungsbedingungen für Batterien. Dort herrschen. Bedingungen mit einem extremen Temperaturbereich und starken Erschütte rungen vor. Es treten dort Tau- und Schwitzwasser und Eisbildung auf. Des Weiteren besteht infolge einer schwer vorhersagbaren Fahrzeugnutzung eine große Variationsbreite der sicherzustellenden Energiemenge.Often a battery supply of the tire sensor selected. In practice, however, there are very unfavorable environmental conditions in vehicle tires for batteries. Rule there. Conditions with an extreme temperature range and strong shocks in front. Dew and condensation water and ice formation occur there. Of There is also a consequence of difficult to predict vehicle use a big Range of variation of the amount of energy to be ensured.
Wegen des hohen Aufwandes, die Batterien innerhalb des Reifens zu erreichen, bestehen hohe Zuverlässigkeits- und Lebensdauerforderungen. Es sind Forderungen nach bis zu 10 Jahren Betriebsbereitschaft im Reifen ohne Batteriewechsel bekannt geworden.Because of the high effort, the batteries inside to achieve the tire, there are high reliability and durability requirements. There are demands for up to 10 years of operational readiness in the Tires become known without changing the battery.
Falls die Lebensdauerziele über viele Jahre bezüglich der Batterie überhaupt in dem wünschenswerten Umfang erreichbar sind, dann erfordern sie zumindest eine sehr großzügig dimensionierte Batteriekapazität und eine sehr robuste, hochgradig gas- und flüssigkeitsdichte Batteriekonstruktion. Außerdem sind sehr dauerhafte Werkstoffe und wenig korrosive Elektrolyten sowie besonders langzeit- und temperaturstabile elektrochemische Stoffkombinationen notwendig.If the lifespan goals over many Years regarding the battery at all in the desirable Reachable, then they require at least a very generously dimensioned battery capacity and a very robust, highly gas and liquid tight battery construction. Moreover are very durable materials and less corrosive electrolytes as well as particularly long-term and temperature-stable electrochemical Combinations of fabrics necessary.
Die Forderungen zwingen den Konstrukteur in jedem Fall erhebliche Reservesicherheiten bei der Auslegung und Auswahl der Batterie vorzuhalten. Die nachteiligen Folgen sind hohe Kosten sowie erhöhte Massen im Rad. Ebenfalls ungünstig für den eigentlichen Zweck der Reifenüberwachung ist es, dass oftmals die Sendeleistung und/oder die Kommunikationshäufigkeit des Reifensensors übermäßig eingeschränkt werden muss, nur um die Sensorbatterie in starkem Umfang zu schonen.The demands force the designer in significant reserve guarantees in the design and Selection of the battery available. The disadvantageous consequences are high Costs as well as increased Masses in the wheel. Also unfavorable for the actual purpose of tire monitoring is it that often the transmission power and / or the frequency of communication of the tire sensor are excessively restricted must, just to protect the sensor battery to a large extent.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Energiequelle für einen im Innenraum eines Reifens angeordneten Reifensensor anzugeben, die leicht austauschbar ist.The object of the invention is in being an energy source for to specify a tire sensor arranged in the interior of a tire, which is easily interchangeable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Energiequelle außerhalb des Reifens angeordnet ist und dass das Füllventil des Reifens zur elektrischen Verbindung der Energiequelle mit dem Reifensensor ausgebildet ist. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Energiequelle in einer am Füllventil aufsteckbaren und/oder aufschraubbaren Baugruppe angeordnet ist. Dabei ist es besonders günstig, wenn die am Füllventil aufsteckbare und/oder aufschraubbare Baugruppe zugleich eine Kappe bildet, welche die Füllöffnung des Füllventils verschließt. Dabei werden durch die Herstellung der Steck- oder Schraubverbindung elektrische Kontakte von der Kappe – im folgenden auch Batteriekappe genannt – zum Füllventil geschlossen.This object is achieved according to the invention solved, that an energy source outside of the tire is arranged and that the filling valve of the tire for electrical Connection of the energy source is formed with the tire sensor. It is preferably provided that the energy source in one at the filling valve pluggable and / or screw-on assembly is arranged. It is particularly cheap if the one on the fill valve attachable and / or screw-on assembly also a cap forms which the filling opening of the filling valve closes. This is done by making the plug or screw connection electrical contacts from the cap - hereinafter also the battery cap called - for filling valve closed.
Es kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung jedoch auch vorgesehen sein, dass sich die Energiequelle in der Radzierkappe befindet und dass elektrische Anschlüsse der Energiequelle am Füllventil aufsteckbar und/oder aufschraubbar sind. Auch andere Anbauorte am Rad sind denkbar.It can with the arrangement according to the invention however, it should also be provided that the energy source is located in the Wheel cover and that electrical connections of the Energy source at the filling valve can be plugged on and / or screwed on. Other locations on Bike are conceivable.
Die Erfindung lässt den Einsatz verschiedener Energiequellen zu, beispielsweise eine elektrochemische Primärbatterie, einen elektrochemischen Akkumulator oder eine in der Bauform kleine Brennstoffzelle. Letztere kann in vorteilhafter Weise vom Füllgas des Reifens versorgt werden. Dafür sind materialverträgliche Kohlenwasserstoffe verwendbar. Es sind jedoch auch Brennstoffzellen mit eingebauten Feststoffen anwendbar.The invention allows the use of various Energy sources, for example an electrochemical primary battery, an electrochemical accumulator or a small one Fuel cell. The latter can advantageously from the filling gas Tires are supplied. Therefore are compatible with the material Hydrocarbons can be used. However, they are also fuel cells applicable with built-in solids.
Ein für die Erfindung vorteilhaftes Füllventil besteht darin, dass das Füllventil aus elektrisch leitenden und isolierenden Werkstoffen aufgebaut ist und dass zur Leitung des elektrischen Stroms leitende voneinander isolierte Füllventilbaugruppen vorgesehen sind. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Füllventil zwei elektrisch leitende, konzentrische Hülsen umfasst und dass die Hülsen durch eine Isolierhülse elektrisch getrennt sind.An advantageous for the invention Filling valve exists in that the fill valve made of electrically conductive and insulating materials is and that to conduct the electrical current is conductive from each other insulated fill valve assemblies are provided. It is preferably provided that the filling valve comprises two electrically conductive, concentric sleeves and that the sleeves by one insulating sleeve are electrically isolated.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die elektrisch leitende Felge einen Teil des elektrischen Stromkreises für die Energieversorgung des Reifensensors bildet.An advantageous embodiment of the invention is that the electrically conductive rim forms part of the electrical circuit for the energy supply of the tire sensor.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass der Reifensensor am Füllventil im Reifeninnenraum befestigt ist und dass durch die Befestigung des Reifensensors zu mindestens ein Teil der elektrischen Stromversorgung des Reifensensors erfolgt.Another embodiment provides that the tire sensor on the fill valve is fastened inside the tire and that through the fastening of the tire sensor to at least part of the electrical power supply of the tire sensor.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Reifensensor eine weitere Energiequelle enthält, welche zeitweilig die Versorgung des Reifensensors übernimmt. Dies kann beispielsweise dazu benutzt werden, den Reifensensor auch bei einem vorübergehenden Entfernen der Baugruppe in Betrieb zu halten.A further development of the invention is that the tire sensor is another energy source contains which temporarily takes over the supply of the tire sensor. This can be used, for example, to include the tire sensor with a temporary Keep the assembly in operation.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Baugruppe, welche die Energiequelle enthält, durch Lösen und Wiederherstellen einer Schraubverbindung oder durch Lösen und Wiederherstellen einer rastenden Steckverbindung auswechselbar ist. In beiden Fällen kann die Baugruppe bezüglich ihrer Größe und des zum Lösen und Wiederherstellen erforderlichen Kraftaufwandes für ein manuelles Auswechseln geeignet sein.According to an advantageous embodiment, be provided that an assembly containing the energy source by Loosen and Restore a screw connection or by loosening and Restoring a locking connector is interchangeable. In both cases can the assembly their size and size to solve and restore the effort required for a manual Replace be suitable.
Die Erfindung umfasst ferner verschiedene Weiterbildungen zur Kennzeichnung des Reifens und/oder der Energiequelle. So können beispielsweise bei einer ersten dieser Weiterbildungen Mittel zu einer initialisierenden Datenübertragung zwischen dem Reifensensor und einer Einrichtung am Fahrzeug nach Verbinden der Energiequelle mit dem Reifensensor vorgesehen sein.The invention also includes various further developments to identify the tire and / or the energy source. For example in a first of these further training means for an initializing data transfer between the tire sensor and a device on the vehicle Connection of the energy source to the tire sensor may be provided.
Eine andere diesbezügliche Weiterbildung besteht darin, dass Mittel zu einer abschließenden Datenübertragung zwischen dem Reifensensor und einer Einrichtung am Fahrzeug nach Trennen der Energiequelle von dem Reifensensor vorgesehen sind.Another related training exists in that means for a final data transfer between the tire sensor and a device on the vehicle Disconnect the energy source from the tire sensor are provided.
In Reifenüberwachungssystemen ist es häufig notwendig, die Anbauposition eines Rades im Rahmen der drahtlosen Kommunikation unterscheiden zu müssen (z.B. vorn oder hinten bzw. rechts oder links). Auch kann es erforderlich sein, die Zugehörigkeit eines bestimmten Rades zum eigenen Fahrzeug kenntlich zu machen. Mit Hilfe von Kennungen (Adressen, Codes, Frequenzparameter u.a.) im Übertragungssignal können Sensoren verschiedener Fahrzeuge oder Sensoren des eigenen Fahrzeuges unterschieden werden.It is in tire monitoring systems frequently necessary the mounting position of a wheel under the wireless Having to distinguish communication (e.g. front or rear or right or left). It may also be necessary be belonging to identify a specific wheel to your own vehicle. With the help of identifiers (addresses, codes, frequency parameters, etc.) in the transmission signal can Differentiated sensors of different vehicles or sensors of your own vehicle become.
Dazu kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen sein, dass die initialisierende Datenübertragung die Anbauposition des Reifens an die Einrichtung am Fahrzeug meldet und dort eine Speicherung der Anbauposition des Reifens bewirkt und/oder dass die abschließende Datenübertragung ein Löschen der gespeicherten Anbauposition bewirkt.This can be done in the arrangement according to the invention it should be provided that the initializing data transmission the mounting position reports the tire to the device on the vehicle and stores it there the mounting position of the tire and / or that the final data transfer Clear the saved mounting position.
Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit, dass die initialisierende Datenübertragung als Datenaustausch über die Zuordnung eines bestimmten Reifensensors zu einem bestimmten Fahrzeug ausgebildet ist.The invention also offers the possibility, that the initializing data transfer as data exchange via the assignment of a specific tire sensor to a specific one Vehicle is trained.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass der Reifensensor zur Übertragung des Zustandes der Energiequelle an eine Einrichtung am Fahrzeug ausgebildet ist. Damit kann dem Fahrer vom Reifen-Überwachungssystem ein Ausfall oder eine stark abfallende Betriebsspannung einer Batteriekappe mitgeteilt werden, der dadurch hinreichend Vorlaufzeit zum Austausch erhält. Der Reifensensor könnte neben der Energieversorgung der Batteriekappe über eine weitere Energiequelle verfügen, welche den Ausfall der Batteriekappe zeitweilig überbrücken kann. Es kommen als Überbrückungsmittel insbesondere Kondensatoren mit großer Kapazität oder kleine Akkumulatoren in Betracht.Another advantageous embodiment is that the tire sensor to transmit the state of the Energy source is formed on a device on the vehicle. In order to can the driver from the tire monitoring system a failure or a drastically falling operating voltage of a battery cap be communicated, the sufficient lead time for the exchange receives. The tire sensor could in addition to the energy supply of the battery cap via another energy source feature, which can temporarily bridge the failure of the battery cap. It comes as a bridging agent especially capacitors with large capacitance or small accumulators into consideration.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass auf einer die Energiequelle enthaltenden Baugruppe ein Herstellzeitpunkt und/oder ein Verfallszeitpunkt und/oder eine Zeitspanne markierende Farbkennung sichtbar ist. Dadurch ist ein rechtzeitiger Austausch der Baugruppe möglich.It can also be provided that on a module containing the energy source, a time of manufacture and / or marking an expiry time and / or a time span Color code is visible. This ensures timely exchange of the Assembly possible.
Als Diebstahlschutz kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung dienen, dass Mittel vorgesehen sind, welche die Baugruppe bei der Demontage vom Rad irreversibel beschädigen, um eine erneute Benutzung auszuschließen. Dabei sollte die Füllbarkeit des Reifens nicht beeinträchtigt werden. Geeignet sind zum Beispiel vor der Kappe irreversibel verrastende Laschen um den Ventilschaft, deren Abriss eine elektrische Leitung in der Kappe unterbricht oder das Kappengewinde zerstört. Beim Aufschrauben oder Aufstecken könnte ein Kranz von Sperrklinken oder Rasthaken Anwendung finden, der zusammen mit einem passenden Ring mit Rasten oder Rastlöchern nur eine Montagerichtung (Aufschrauben/Aufstecken der Kappe) zulässt, in der anderen Richtung (Abschrauben/Abziehen der Kappe) gezielt die Kappe zerstört und/oder den elektrischen Kontakt irreversibel unterbricht.As an anti-theft device, arrangement according to the invention serve that means are provided which the assembly at Disassembly from the wheel irreversibly damage to reuse excluded. The fillability of the Tires not affected become. For example, irreversibly locking in front of the cap are suitable Tabs around the valve stem, the demolition of an electrical line breaks in the cap or the cap thread is destroyed. At the Unscrew or clip on a wreath of pawls or locking hooks can be used together with a matching ring with notches or locking holes only allows a mounting direction (screwing / fitting the cap) in in the other direction (unscrewing / pulling off the cap) Cap destroyed and / or irreversibly interrupts the electrical contact.
In anderer Ausführung der Diebstahlsicherung kann ein Splint nach dem Aufschrauben/Aufstecken aus der Kappe entfernt werden und eine irreversibel rastende Feder bzw. Klinke freigeben. Der Splint kann auch führender Teil des Kappengewindes im Ventilgewinde sein. Nach dem Entfernen des Splintes ist die Kappe nicht mehr abschraubbar oder ohne Kraftaufwand abziehbar. Sie muss im Entfernungsfall zerstört werden. Dieses kann durch kräftigeres Ziehen und Knicken erfolgen oder durch eine vorgestanzte Abreißlasche – ähnlich wie bei Verpackungen – unterstützt werden. Die Kappe soll sich dabei ohne Hilfsmittel abnehmen, aber nicht mehr verwenden lassen.In another version of the anti-theft device a cotter pin can be removed from the cap after screwing on and release an irreversibly locking spring or pawl. The sapwood can also be leading Be part of the cap thread in the valve thread. After removal of the cotter pin, the cap can no longer be unscrewed or requires no effort removable. In the event of removal, it must be destroyed. This can be done by stronger Pulling and kinking take place or through a pre-punched tear-off tab - similar to for packaging - be supported. The cap should take off without aids, but not let use more.
Ein Diebstahl kann auch dadurch erschwert werden, dass der Reifensensor derart ausgebildet ist, dass ein mit der Demontage der Baugruppe vom Rad verbundener Ausfall der Energieversorgung des Reifensensors eine Fahrzeugalarmanlage auslöst und/oder, dass die Baugruppe mit einem Speicher für eine Kennung versehen ist, dass bei der erstmaligen Benutzung eine zuordnende Kennung zwischen Reifensensor und Baugruppe übermittelt wird und dass die Energieversorgung aus der Baugruppe nur nach Prüfung dieser Kennung erfolgt. Die Kennung wird bei späterer Benutzung geprüft, um anschließend die Versorgung anderer Sensoren, als der anfänglich angemeldeten, auszuschließen.Theft can also be made more difficult in that the tire sensor is designed in such a way that a failure in the power supply of the tire sensor associated with the removal of the assembly from the wheel triggers a vehicle alarm system and / or that the assembly is provided with a memory for an identifier that at the first time Use an associated identifier between the tire sensor and module is transmitted and that the power supply from the module is only after checking this identifier. The identifier is checked when it is used later in order to subsequently exclude the supply of sensors other than those initially registered.
Kennungen in den Signalen dienen auch dazu, einzelne von mehreren Sensoren zeitlich separierbar anzusprechen, abzufragen oder jeweils getrennt voneinander zur vollen Funktion aufzuwecken. Die Separierbarkeit mit Hilfe von Kennungen ist auch dann wesentlich, wenn ein Überwachungssystem durch eine gemeinsame Antenne und ein Sende- und Empfangssystem mit mehreren Reifensensoren kommuniziert.Identifiers serve in the signals also to address individual sensors from multiple sensors in a time-separable manner, query or separately for full functionality wake up. The separability with the help of identifiers is also then essential if a surveillance system through a common antenna and a transmission and reception system with several Tire sensors communicated.
Im Zusammenhang mit diesen Kennungen wird häufig vorgesehen, dass im Sensor vorhandene Kennungsdaten vom Fahrzeug registriert werden. Auch möglich ist, dass der Sensor auf eine für ihn gültige Kennung expliziert eingestellt oder auf eine Kennung anfänglich angelernt wird.In connection with these identifiers frequently provided that identification data from the vehicle present in the sensor be registered. Also possible is that the sensor is on one for valid him Identifier set explicitly or initially taught to an identifier becomes.
Das Registrieren bzw. das anlernende Mitteilen der Kennungen kann mit der erstmaligen und/oder der erneuten Herstellung der Energieversorgung gekoppelt werden.The registration or the learning The identifiers can be communicated with the first and / or the new one Production of the energy supply can be coupled.
Dieser Vorgang sollte unmittelbar am Fahrzeug mit montierten Rädern erfolgen. Die externe Batteriekappe lässt dieses Vorgehen zu.This process should be immediate on the vehicle with wheels fitted respectively. The external battery cap allows this procedure.
Mit der vorgeschlagenen Lösung ist es möglich, nach einem Reifenwechsel beispielsweise durch ein kurzes An- und Abschrauben der Batteriekappen die Reifensensoren in einer bestimmten Reihenfolge am Fahrzeug anzumelden. Durch die Reihenfolge wird die Anbauposition mitgeteilt.With the proposed solution is it possible after a tire change, for example, by briefly turning on and off Unscrewing the battery caps the tire sensors in a certain Order to be registered on the vehicle. The order is the Mounting position communicated.
Auch eine neue oder erneute Mitteilung von Kennungen an den Sensor kann mit dem Aufstecken bzw. Aufschrauben der Batteriekappen verbunden sein. Das Überwachungssystem kann für die Einrichtung gültiger Kennungen den Fahrzeugbenutzer explizit auffordern, jeweils an einem bestimmten Rad eine Batteriekappe neu oder erneut aufzusetzen. Das zeitweilige Entfernen der Batteriekappe kann durch die Unterbrechung und Wiederherstellen der Spannungsversorgung das Ungültigwerden und/oder die Löschung der bisherigen Kennung bewirken, weil diese von einer anderen Anbauposition des Rades stammen kann. Eine solche Unterberechung erfordert beim Radwechsel nur einen kurzen Handgriff.Also a new or renewed notification identifiers to the sensor can be attached or unscrewed the battery caps are connected. The monitoring system can be set up valid IDs explicitly request the vehicle user, each on one to replace or replace a battery cap on a specific wheel. The Temporary removal of the battery cap can be caused by the interruption and restoring the power supply to the invalidation and / or the deletion of the previous identifier, because this is from a different mounting position of the wheel can come. Such a sub-calculation requires the Wheel change just a short handle.
Wenn bei einem eingelagerten Rad der Sensorbetrieb nicht sinnvoll ist, wird einfach die Batteriekappe entfernt. Sie kann dann durch eine einfache Schutzkappe ohne Batterie ersetzt werden. Als Beispiel zur Anschauung sollen die auf einer Felge montiert bleibenden Winterreifen im Sommer dienen. Vergleichbares gilt für ein im Fahrzeug mitgeführtes, aber ggf. nicht überwachtes Ersatzrad.If with a stored wheel the sensor operation does not make sense, simply the battery cap away. You can then by a simple protective cap without a battery be replaced. As an example for illustration, those on a Rim mounted winter tires are used in summer. comparable applies to one carried in the vehicle, however possibly not monitored Spare wheel.
Die Batteriekappe kann mehrteilig aufgebaut sein. So kann eine oder mehrere kleine Standardbatterien (z.B. Knopfzellen) in eine Kappe auswechselbar eingelegt werden, die Kappe übernimmt dann die Aufgaben der mechanischen Fixierung, der Kontaktherstellung und des Schutzes vor Wasser und Schmutz.The battery cap can consist of several parts be constructed. So one or more small standard batteries (e.g. button cells) are interchangeably inserted in a cap, the cap takes over then the tasks of mechanical fixation, making contact and protection from water and dirt.
Die Batteriekappe kann als genormtes Massenprodukt gefertigt werden. Sie kann wegen reduzierter Anforderung wesentlich kostengünstiger hergestellt werden als eine Batterie im Reifen. Sie kann über Autowerkstätten, -händler oder Tankstellen ähnlich wie andere Kraftfahrzeug-Verbrauchsteile (Glühlampen, Schmelzsicherungen) vertrieben werden. Die Batteriekappe kann ohne weitere Anleitung auch von ungeübten Fahrzeugbenutzern selbst montiert werden.The battery cap can be used as a standard Mass produced. You can because of reduced requirement much cheaper are manufactured as a battery in the tire. It can be obtained from auto repair shops, car dealers or Petrol stations similar like other motor vehicle consumables (light bulbs, fuses) to be expelled. The battery cap can be used without further instructions even by inexperienced Vehicle users can be assembled themselves.
Bei regelmäßigen Fahrzeuginspektionen in Werkstätten kann die Batteriekappe zustandsabhängig oder nach einer bestimmten Nutzungszeit vorsorglich ausgetauscht werden. Im Fall einer erschöpften Energiequelle könnte eine Sonderfunktion des Reifenüberwachungssystems eine Anzeige auslösen, welche den Fahrer zum Ersatz der Baugruppe auffordert. Insofern kann auch auf einen spontanen Ausfall der Batterie schnell reagiert werden.With regular vehicle inspections in workshops the battery cap can depend on the condition or according to a specific one Precautionary use time can be exchanged. In the case of an exhausted energy source could a special function of the tire monitoring system trigger an ad, which prompts the driver to replace the assembly. insofar can also react quickly to a spontaneous battery failure become.
Die Batteriekappen können mit einer garantierten Verwendungsfrist versehen werden, die als ablesbares Herstellungs- oder Verfallsdatum aufgebracht ist. Es sind auch zyklische Farbkennungen – ähnlich den Plaketten für die Fahrzeug-Hauptuntersuchung oder Abgasprüfung – möglich. Die Batteriekappen können dem Felgendesign optisch angepasst werden.The battery caps can with a guaranteed period of use, which is readable Date of manufacture or expiry is applied. They are also cyclical Color codes - similar to that Badges for the main vehicle inspection or emissions test - possible. The battery caps can Rim design can be optically adjusted.
Die Leitungen oder Ventilteile für die Energiezufuhr zum Sensor können auch für andere Zwecke verwendet werden. Sie können beispielsweise Teile eines Antennensystems bilden.The lines or valve parts for the energy supply to the sensor also for other purposes are used. You can, for example, parts of a Form antenna system.
Vorstellbar wäre das Anlegen einer anderen Betriebsspannung zu Service- oder Kontrollzwecken. So könnte ein Reifenfüll- und Sensorkalibriersystem, das ohnehin an die Füllöffnung des Füllventils angeschlossen wird, den Sensor mittels erhöhter äußerer Versorgungsspannung in einen Abgleichmodus versetzen. Damit verbunden könnte zugleich eine Funktionsprüfung des Sensors erfolgen. Ebenfalls könnten Daten vom oder zum Sensor über das Füllventil als elektrische Signale mit übertragen werden.It would be conceivable to apply a different operating voltage for service or control purposes. So a tire filler and Sensor calibration system, which is connected to the filling opening of the filling valve anyway is connected, the sensor by means of increased external supply voltage in set a matching mode. A functional test of the Sensor done. Could also Data from or to the sensor the filling valve as transmit electrical signals become.
Auch eine Füllöffnung in der Batteriekappe selbst kann die Reifenfüllung bei angeschraubter Kappe – durch diese hindurch – erlauben. Eine „Kappe auf der Kappe", d.h. eine weiter ausschließlich verschließende Kappe auf der zusätzlichen Einlassöffnung der Batteriekappe, ist dann sinnvoll. Die Batteriekappe ähnelt dann einer kurzen Ventilverlängerung, wie sie in längerer Form z.B. bei Zwillingsreifen verwendet wird. Jedoch besteht der Zweck nicht (nur) in der Verlängerung der Füllleitung sondern in der Unterbringung der Energiequelle.Also a filling opening in the battery cap itself can the tire inflation with screwed cap - through through them - allow. A cap on the cap ", i.e. another cap that only closes on the additional inlet port the battery cap, then makes sense. The battery cap is then similar a short valve extension, like you in longer Shape e.g. is used for twin tires. However, there is Purpose not (only) in the extension the filling line but in housing the energy source.
In einer anderen Anwendungskonzeption kann ein Ersatz der Kappe bei jeder Füllung vorgesehen werden, der Zugang zum Reifenventil ist ohnehin durch die Anwendung des Sensors nur selten nötig. Die vormals regelmäßige manuelle Kontrolle des Druckes am Füllventil obliegt dann dem Sensorsystem. Unabhängig davon kann die plötzliche Unterbrechung der Versorgung des Reifensensors eine geschärfte Auto-Alarmanlage auslösen.In another application concept, the cap can be replaced with each filling, and access to the tire valve is rarely necessary anyway due to the use of the sensor. The sensor system is then responsible for the previously regular manual control of the pressure at the filling valve. Regardless of this, the sudden interruption in the supply to the tire sensor can trigger a sharpened car alarm system.
Die Batteriekappen können anstelle
gewöhnlicher
Batterien auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise
als Batterien von Funk-Autoschlüsseln.
Das die Energie durchleitende Füllventil
kann passend zum Reifensensor konstruiert sein. Sensor und Füllventil
können
auch zu einer gemeinsamen Baugruppe verschmelzen. Die Kombination
von Sensor und Füllventil
beschreibt das deutsche Patent
Die vorgeschlagene Lösung ist
weiterhin nicht vergleichbar mit einer Ventilkappe nach
Das erfindungsgemäße Füllventil sollte kompatibel zu gewöhnlichen Füllventilen gestaltet werden, sodass keine Änderungen an Luftpumpen, Füllstationen, Radkappen, Radzierblenden und Felgen notwendig werden.The filling valve according to the invention should be compatible to ordinary filling valves be designed so that no changes on air pumps, filling stations, Hubcaps, wheel trims and rims are necessary.
Die Erfindung umfasst ferner ein Füllventil, bei dem elektrische Leiter sich von einem Teil des Füllventils, das zum Inneren des Reifens weist, in einen außerhalb des Reifens liegenden Teil des Füllventils erstrecken. Dabei sind vorzugsweise zwei elektrisch leitende, konzentrische Hülsen vorgesehen, wobei die Hülsen durch eine Isolierhülse elektrisch getrennt sind.The invention further includes a Filling valve, at the electrical conductor extends from part of the fill valve that leads to the inside of the tire points into an outside part of the filling valve of the tire extend. There are preferably two electrically conductive, concentric sleeves provided with the sleeves through an insulating sleeve are electrically isolated.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen dazu:Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. It shows:
Im Felgenloch der Felge
Die Außenhülse
Die Schraubverbindung
In der Batteriekappe
Im inneren Hohlraum der Innenhülse befindet
sich ein Ventileinsatz mit herkömmlicher
Mechanik
Zusätzlich kann eine Spannwirkung
von der Innenseite der Felge her eingesetzt werden. Hierzu dient
die Spannmutter
Beide Scheiben können bereits Bestandteil der
Baugruppe des Reifensensors sein und dann andere Formen aufweisen.
Die Baugruppe des Reifensensors kann beispielsweise von der Spannmutter
In der Kappe lassen sich gewöhnliche Batteriegrößen unterbringen, die den Anforderungen der üblichen Sensorsysteme entsprechen. In zylindrischer Bauform sind das meist 8–18 mm Höhe und 5–21 mm Durchmesser, d.h. 0,5 – 2,5 cm3 Volumen und Batteriemassen zwischen 3–15g. Damit sind Nennkapazitäten von 80 mA – 1200 mAh erreichbar. Spannungen zwischen 1,2V und 3,3V werden von einer Zelle und bis etwa 6V durch Reihenschaltungen geliefert. Dabei kann die Kappenbatterie allgemein mit weit weniger Kapazität als die Batterie für das Reifeninnere optimal ausgelegt sein.Ordinary battery sizes that meet the requirements of the usual sensor systems can be accommodated in the cap. In a cylindrical design, these are usually 8–18 mm high and 5–21 mm in diameter, ie 0.5 - 2.5 cm 3 volume and battery weights between 3–15g. This means that nominal capacities of 80 mA - 1200 mAh can be achieved. Voltages between 1.2V and 3.3V are supplied by one cell and up to about 6V by series connections. The cap battery can generally be optimally designed with far less capacity than the battery for the interior of the tire.
In der Massenherstellung kann der Ventilaufbau gegenüber dem dargestellten weiter optimiert werden. Die konventionellen Füllventile verschiedener Hersteller weisen erhebliche konstruktive Besonderheiten je nach Herstellungsverfahren und Einsatzzweck auf. Von diesen Besonderheiten ist hier bewusst abstrahiert worden, weil sie das Prinzip der Erfindung nicht berühren. Die herkömmlichen Konstruktionsmerkmale der Füllventile können oftmals weiterbestehen, wenn man die jeweilige Ausführung um mit zwei leitenden, konzentrischen Hülsen erweitert.In mass production, the Valve structure opposite the illustrated can be further optimized. The conventional filling valves Different manufacturers have significant design features depending on the manufacturing process and intended use. Of these peculiarities has been deliberately abstracted here because it is the principle of the invention do not touch. The conventional Design features of the filling valves can often persist if you change the execution expanded with two conductive, concentric sleeves.
Bei der Demontage können die
Rastfedern
Die Batteriekappe
- (1)(1)
- Reifen (Teildarstellung im Schnitt)tires (Partial view in section)
- (2)(2)
- Felge (Teildarstellung im Schnitt)rim (Partial view in section)
- (3)(3)
- Reifensensortire sensor
- (4)(4)
- elektrischer Anschluss zwischen Füllventil und Reifensensorelectrical Connection between filling valve and tire sensor
- (5)(5)
- Füllventilfilling valve
- (6)(6)
- Batteriekappebattery cap
- (7)(7)
- elektrische Kontakte zwischen Batterie und Füllventilelectrical Contacts between the battery and the filling valve
- (8)(8th)
- Batteriebattery
- (9)(9)
- Felge (Ausschnittsdarstellung im Bereich des Felgenlochs)rim (Detail view in the area of the rim hole)
- (10)(10)
- rastender Dichtring zwischen Felge und Füllventillatching Sealing ring between rim and filling valve
- (10')(10 ')
-
Dichtring
wie
10 , jedoch auch mit Dichtwirkung für die Batteriekappe13' Sealing ring like10 , but also with a sealing effect for the battery cap13 ' - (11)(11)
- Außenhülse, elektrisch leitendOuter sleeve, electrical conductive
- (12)(12)
- Schraubverbindung zwischen Batteriekappe und Außenhülsescrew between the battery cap and the outer sleeve
- (12')(12 ')
-
umlaufende
Rastung an der Stelle der Schraubverbindung
12 all-round detent at the location of the screw connection12 - (13)(13)
- Batteriekappe, elektrisch leitendBattery cap electrically conductive
- (13')(13 ')
-
Batteriekappe
wie
13 , jedoch in vergrößerter BauformBattery cap like13 , but in an enlarged design - (13'')(13 '')
-
Batteriekappe
wie
13 , jedoch in Bauform mit Diebstahlschutz und LuftkanälenBattery cap like13 , but in a design with theft protection and air ducts - (14)(14)
- Dichtring zwischen Batteriekappe und Füllventilseal between the battery cap and the filling valve
- (15)(15)
- Außengewinde zur Aufnahme von herkömmlichen Ventilkappenexternal thread to accommodate conventional valve caps
- (16)(16)
- Batteriebattery
- (16')(16 ')
-
Batterie
wie
16 , jedoch mit vergrößerter Kapazität und BauformBattery like16 , but with increased capacity and design - (17)(17)
- Kontaktfläche zwischen einem Batteriepol und der BatteriekappeContact area between a battery pole and the battery cap
- (17')(17 ')
-
Kontaktfläche, wie
17 jedoch seitlich der Batterie angeordnetContact area like17 however arranged to the side of the battery - (18)(18)
- Kontaktfläche zwischen einem Batteriepol und der Innenhülse des FüllventilsContact area between a battery pole and the inner sleeve of the filling valve
- (19)(19)
- herkömmliche Ventilmechanikconventional valve mechanism
- (20)(20)
- Isolierhülse zwischen Außen- und InnenhülseInsulating sleeve between Outside- and inner sleeve
- (21)(21)
- Innenhülse, elektrisch leitendInner sleeve, electrical conductive
- (22)(22)
- Isolierscheibe zwischen den Kontaktringeninsulating between the contact rings
- (23)(23)
- Kontaktring und Sicherung der Spannmuttercontact ring and securing the clamping nut
- (24)(24)
- Spannmutter an der Innenhülselocknut on the inner sleeve
- (25)(25)
- Spanngewinde an der Innenhülseclamping thread on the inner sleeve
- (26)(26)
- innerer Kontaktring und elektrischer Anschluss zum Reifensensorinternal Contact ring and electrical connection to the tire sensor
- (27)(27)
- äußerer Kontaktring und elektrischer Anschluss zum Reifensensorouter contact ring and electrical connection to the tire sensor
- (28)(28)
-
Dichtstelle
zur Batteriekappe
13' und13'' Sealing point to the battery cap13 ' and13 '' - (29)(29)
- Rastfederncatch springs
- (30)(30)
-
Kegelfeder
an Buchse
31 und einem Batteriepol anliegendConical spring on the socket31 and a battery pole - (31)(31)
- leitfähige Buchse mit Innengewindeconductive socket with internal thread
- (32)(32)
-
isolierender
Ring zur Halterung der Buchse
31 insulating ring to hold the socket31 - (33)(33)
- Verschlusskappecap
- (34)(34)
- Luftkanäle, dargestellt als Verlaufsrichtung der strömenden LuftAir ducts, shown as the direction of flow of the flowing air
- (35)(35)
- verschieblicher Stempel unterhalb der Batteriedisplaceable Stamp below the battery
- (36)(36)
- SollbiegestellePredetermined bending point
- (37)(37)
- Segmente für Aufnahme der Rastfedern, umlaufend getrennt durch Längssegments for recording the detent springs, circumferentially separated by longitudinal
- schlitzeslots
Claims (31)
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| DE10251582A DE10251582A1 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Motor vehicle tire sensor electric power supply, comprises a battery integrated in the valve cap and connected to the tire internal sensor via electrical connections integrated in the tire valve |
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| DE10251582A DE10251582A1 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Motor vehicle tire sensor electric power supply, comprises a battery integrated in the valve cap and connected to the tire internal sensor via electrical connections integrated in the tire valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10251582A1 true DE10251582A1 (en) | 2004-05-19 |
Family
ID=32115274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10251582A Withdrawn DE10251582A1 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Motor vehicle tire sensor electric power supply, comprises a battery integrated in the valve cap and connected to the tire internal sensor via electrical connections integrated in the tire valve |
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| WO (1) | WO2004041559A1 (en) |
Cited By (2)
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| US9764605B2 (en) | 2012-09-17 | 2017-09-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Storing of tire information in a tire sensor |
| DE102024115301A1 (en) * | 2024-06-03 | 2025-12-04 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Tire pressure sensor device, valve and vehicle wheel with a tire pressure sensor device |
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-
2003
- 2003-10-29 AU AU2003274517A patent/AU2003274517A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-29 WO PCT/IB2003/004855 patent/WO2004041559A1/en not_active Ceased
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Also Published As
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|---|---|
| WO2004041559A1 (en) | 2004-05-21 |
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