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WO2020048705A1 - Fahrzeugreifen - Google Patents

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Publication number
WO2020048705A1
WO2020048705A1 PCT/EP2019/070963 EP2019070963W WO2020048705A1 WO 2020048705 A1 WO2020048705 A1 WO 2020048705A1 EP 2019070963 W EP2019070963 W EP 2019070963W WO 2020048705 A1 WO2020048705 A1 WO 2020048705A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
tread
tire
vehicle tire
conductive rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/070963
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Kurz
Christoph Berger
Joachim Busche
Arne Buchholz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Reifen Deutschland GmbH filed Critical Continental Reifen Deutschland GmbH
Publication of WO2020048705A1 publication Critical patent/WO2020048705A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/24—Wear-indicating arrangements
    • B60C11/243—Tread wear sensors, e.g. electronic sensors

Definitions

  • the invention relates to a vehicle tire. It is known to use tire pressure monitoring in vehicle tires in order to reliably detect a pressure loss.
  • the object of the invention was to provide a vehicle tire with which vehicle tires with tire sensors can be improved.
  • a tire sensor is arranged in at least one tread block of the tire strip, the tire sensor comprising a transponder with a connected sensor material, the sensor material comprising an electrically conductive rubber material and, in the event of a tread wear of the vehicle tire, an electrical property of the conductive one
  • the profile abrasion can be determined via a signal evaluation of the electrical property.
  • Tire sensor of tread wear in vehicle tires can be determined easily and automatically.
  • the sensor material of the tire sensor consists of an electrically conductive
  • the electrically conductive rubber material can be easily produced by adding a high proportion of soot to the corresponding rubber mixture.
  • Rubber material is also particularly suitable as an abrasion sensor because it is similar
  • the transponder and the discrete conductor loops which comprise an electrically conductive rubber material, are in a pin-shaped
  • Transponders can be easily arranged in certain areas of the tread. This type of tire sensor is also easy to use
  • the transponder which is preferably a passive transponder and which in particular has an RFID chip, can also be read out in a simple manner using appropriate reading devices. As profile wear progresses, the pin-shaped embedding material is also rubbed off with the individual conductor loops lying one above the other. If at one
  • the severing of the uppermost conductor loop is detected, the profile abrasion or the profile height or the profile depth can be determined from this information.
  • Another important advantage of this tire sensor is that the tire sensor does not require its own battery supply and the transponder signals can be read out via a radio link.
  • the sensor material made of the conductive rubber material is cylindrical and extends on the underside to the height of the tread profile base.
  • the tire sensor 19 shows a corresponding exemplary embodiment in FIG. 1. Due to the cylindrical shape of the conductive rubber material, this tire sensor can be optimally used as a tread depth sensor.
  • the senor material determines the electrical resistance of the conductive rubber material and uses this to determine the profile abrasion.
  • the electrical resistance of the conductive rubber material can be easily evaluated. However, there are also other electrical properties of the rubber material, such as capacitance or inductance.
  • the conductive rubber material is connected to the transponder on the underside with conductor tracks.
  • the senor material with the conductive rubber material and the transponder is integrated in a pin-shaped embedding material.
  • the tire sensor has a substantially cylindrical shape that resembles a tire spike.
  • the embedding material also offers additional protection for the transponder.
  • the senor material comprises a conductive rubber material and is designed in the form of conductor loops.
  • the tire sensor 6 shows a corresponding exemplary embodiment in FIG. 1.
  • a plurality of conductor loops are connected to the transponder in the form of a parallel connection. This enables the profile height to be recorded with a high degree of accuracy.
  • the upper part of the conductor loops, which is directed towards the top of the tread is aligned essentially parallel to the top of the tread.
  • the distances between the upper parts of the conductor loops are in each case between 1 and 3 mm. This allows the profile height to be recorded with a high degree of accuracy.
  • the tire sensor is designed in the form of a cylinder, the height dimension of the cylinder being greater than the diameter of the cylinder.
  • This shape allows the tire sensor to be arranged easily and with high strength in certain areas of the tread.
  • the diameter of the tire sensor is between 2 and 10 mm.
  • the tire sensor with the transponder can be inserted easily and with great robustness into a tread block of the tread.
  • the embedding material consists of a plastic casting compound.
  • Another advantage of the plastic potting compound is its high compatibility with the rubber material of the tread.
  • the tire sensor with the transponder is introduced into the tread after the tire vulcanization.
  • the tire sensor is inserted into a pre-assembled cavity in the tread with a spiking device.
  • the tire sensor is held in the tread via a frictional connection, a leakage connection, an adhesive connection and / or an adhesion promoter.
  • Hole diameter of the cavity in the tread may be less than the outer diameter of the tire sensor.
  • the transponder is designed in the form of a flat tablet with a material thickness between 1 and 5 mm, preferably between 1 and 2 mm.
  • the transponder is coupled to a secondary antenna arranged in the vehicle tire. As a result, the transmission and reception range of the transponder can be increased considerably.
  • the secondary antenna is formed by belt wires of the tire belt. This makes it possible to dispense with arranging a separate secondary antenna in the tire.
  • the secondary antenna is formed by conductive rubber material, the conductive one
  • Rubber material is arranged in the vehicle tire in the form of an antenna.
  • the conductive rubber material has the advantage that it is highly compatible with the rubber material of the tire.
  • the transponder is coupled to a tire module in the vehicle tire, the
  • Tire module has an autonomous transmission and reception unit.
  • measurement signals can easily be transmitted from the transponder to a transmitting and receiving unit in the vehicle.
  • FIG. 1 shows a tire section in a radial sectional view with a tire sensor
  • FIG. 1 schematically shows a tire section with the rim strip 13 and the tire inside 11 in a radial sectional view.
  • the tire sensor 6, the first exemplary embodiment, comprises a sensor with a plurality of continuous loops 18.
  • the individual stains each include an electrically conductive rubber material.
  • the tire sensor 19 which is a second exemplary embodiment, comprises an elongated cylinder 20 which is made of a conductive rubber material.
  • the height of the sensor material 20 corresponds approximately to the profile depth of the stripe up to the profile base.
  • the cylindrical sensor material is connected to the transponder 1 via conductor tracks 21. All components are integrated in a pin-shaped embedding material 22, this material also consisting of a casting compound.
  • Tire sensor 19 has a pin-like shape similar to that of tire sensor 6.
  • the sensor material 20 is also abraded. This reduces the volume of the sensor material 20, which changes the electrical resistance of the sensor material.
  • the transponder 1 determines the current value of the electrical resistance of the sensor material. The remaining tread depth of the tread can then be determined using the evaluated data.
  • the measurement data can either be evaluated by the transponder or by an evaluation unit outside the vehicle tire.
  • the figure shows three tread blocks or tread blocks 4 of the tread 13 arranged side by side.
  • the section shown also comprises a belt package 8,
  • the tire sensor 6 consists of a passive transponder 1 with connected ones
  • Conductor loops 18 which are embedded in a pin-shaped embedding material 5.
  • the embedding material preferably consists of a plastic casting compound and completely encloses the transponder 1.
  • Embedding material and the transponders 1 has a cylindrical contour that is similar to a tire spike.
  • the tire sensor 6 and 19 with the transponder 1 and the connected conductor loops 18 is preferably prefabricated and inserted into a cavity of the tread block 4 after the tire vulcanization.
  • the tire sensor 6 is fixed, for example, by means of a frictional connection. It is also conceivable to fix the tire sensor in the tread block with an adhesive material.
  • the tire sensors are used in the manufacture of the tire sensors
  • Tire blanks introduced in certain areas of the tread material.
  • the tire sensor 6 terminates at the top with the tread surface 17, which indicates the tread depth or tread height 7 in the case of a new tire.
  • a tire module 12 on the inside of the tire 11 arranged, which has an independent transmitter and receiver unit.
  • Transponder 1 can transmit signals directly to the tire module 12.
  • the tire module 12 forwards the received signals to a transmitting and receiving unit in the vehicle.
  • the upper part 15 of the upper conductor loop 18, which is connected to the transponder 1 initially disappears. Cutting the conductor loop can be detected with the transponder and the remaining profile depth can then be determined from this information.
  • the distance between the upper parts of the individual conductor loops 18 is e.g. 1 mm. In this way, the profile height can be detected with the tire sensor 6 in millimeter increments.
  • the transponder 1 can optionally be coupled to a secondary antenna.
  • the secondary antenna can be, for example, an antenna which consists of conductive rubber and is arranged on the inside of the tire 11.
  • Transponder 1 is arranged in the immediate vicinity of profile base 16. If this transponder no longer receives a signal, the tire has reached the minimum tread depth. In this case, a corresponding signal to the send and
  • Receiving units are forwarded in the vehicle.
  • a tire sensor 6 and / or 19 are arranged in several different tread blocks 4.
  • a large number of tire sensors can be arranged at different positions in the tread both in the axial direction 3 and in the circumferential direction.
  • the tire sensors it is also possible for the tire sensors to communicate directly with a hand-held device which is held on the vehicle tires. In this embodiment, it would not be necessary to arrange a corresponding tire module 12 on the inside of the tire.
  • reading devices are arranged in the floor of a car workshop. As soon as the vehicle passes the reader, the data from the tire sensors are automatically evaluated. The workshop, a vehicle display or a Fleet management would then receive direct information about the tread depth of the vehicle tires.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Um ein Fahrzeugreifen bereitzustellen, mit dem Fahrzeugreifen mit Reifensensoren verbessert werden können, wird vorgeschlagen, dass in mindesteins einem Profilblock (4) des Laufstreifens (13) ein Reifensensor (6) angeordnet ist, wobei der Reifensensor einen Transponder (1) mit einem angebundenen Sensormaterial (20) umfasst, wobei das Sensormaterial (20) ein elektrisch leitfähiges Gummimaterial umfasst und bei einem Profilabrieb des Fahrzeugreifens eine elektrische Eigenschaft des leitfähigen Gummimaterials verändert wird, wobei über eine Signal-Auswertung der elektrischen Eigenschaft der Profilabrieb bestimmt werden kann.

Description

Beschreibung
Fahrzeugreifen
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen. Es ist bekannt, bei Fahrzeugreifen eine Reifendrucküberwachung einzusetzen, um einen Druckverlust sicher zu detektieren.
Außerdem gibt es unterschiedliche Ansätze, die Profiltiefe eines Fahrzeugreifens mit einem Reifensensor zu ermitteln. Die meisten bisherigen Konzepte wurden jedoch nicht umgesetzt, da sie unterschiedliche Nachteile besitzen. Einer der Nachteile besteht insbesondere darin, dass viele Sensoren eine eigene Energieversorgung in Form einer Batterie benötigen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, mit dem Fahrzeugreifen mit Reifensensoren verbessert werden können.
Gelöst wird die Aufgabe durch den Oberbegriff und die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 dadurch, dass
in mindesteins einem Profilblock des Faufstreifens ein Reifensensor angeordnet ist, wobei der Reifensensor einen Transponder mit einem angebundenen Sensormaterial umfasst, wobei das Sensormaterial eine elektrisch leitfähiges Gummimaterial umfasst und bei einem Profilabrieb des Fahrzeugreifens eine elektrische Eigenschaft des leitfähigen
Gummimaterials verändert wird,
wobei über eine Signal- Auswertung der elektrischen Eigenschaft der Profilabrieb bestimmt werden kann. Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass mit dem neuen
Reifensensor der Profilabrieb im Fahrzeugreifen auf einfache Weise und automatisiert ermittelt werden kann.
Das Sensormaterial des Reifensensors besteht aus einem elektrisch leitfähigen
Gummimaterial. Bei diesem Material besteht ein Vorteil darin, dass eine hohe
Kompatibilität zum Gummimaterial des Laufstreifens besteht.
Außerdem lässt sich das elektrisch leitfähige Gummimaterial einfach herstellen, indem die entsprechende Gummimischung mit einem hohem Russanteil versetzt wird. Das
Gummimaterial eignet sich auch besonders gut als Abriebsensor, weil es ähnliche
Eigenschaften besitzt, wie das Gummimaterial des Laufstreifens.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind der Transponder und die diskreten Leiterschleifen, die ein elektrisch leitfähiges Gummimaterial umfassen, in einem stiftförmigen
Einbettungsmaterial angeordnet. Das stiftförmige Einbettungsmaterial mit den
Transpondern lässt sich auf einfache Weise in bestimmten Bereichen des Laufstreifens anordnen. Außerdem lassen sich diese Form von Reifensensoren einfach
vorkonfektionieren und können dann wie Reifenspikes in bestimmten Bereichen des Laufstreifens eingebracht werden. Der Transponder, bei dem es sich vorzugsweise um einen passiven Transponder handelt und der insbesondere einen RFID-Chip aufweist, kann außerdem auf einfache Weise mit entsprechenden Lesegeräten ausgelesen werden. Bei fortschreitenden Profilabrieb wird ebenfalls das stiftförmige Einbettungsmaterial mit den einzelnen über einander liegenden Leiterschleifen abgerieben. Wenn bei einer
entsprechenden Abfrage das Durchtrennen der jeweils obersten Leiterschleife detektiert wird, lässt sich aus dieser Information der Profilabrieb beziehungsweise die Profilhöhe oder die Profiltiefe ermitteln. Ein weiterer wesentlicher Vorteil bei diesem Reifensensor besteht darin, dass der Reifensensor keine eigene Batterie Versorgung benötigt und die Transpondersignale über eine Funkverbindung ausgelesen werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensormaterial aus dem leitfähigen Gummimaterial zylinderförmig ausgebildet ist und auf der Unterseite bis auf die Höhe des Profilgrundes des Laufstreifens reicht.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt der Reifensensor 19 in der Figur 1. Durch die zylinderförmige Gestalt des leitfähigen Gummimaterials lässt sich dieser Reifensensor optimal als Profiltiefensensor einsetzen.
Mit zunehmendem Abrieb des leitfähigen Gummimaterials wird die elektrische
Eigenschaft des Sensormaterials kontinuierlich verändert.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensormaterial den elektrischen Widerstand des leitfähigen Gummimaterials ermittelt und daraus den Profilabrieb bestimmt.
Der elektrische Widerstand des leitfähigen Gummimaterials lässt sich einfach auswerten. Es kommen jedoch auch andere elektrischen Eigenschaften des Gummimaterials in Frage, wie beispielsweise die Kapazität oder die Induktivität.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das leitfähige Gummimaterial auf der Unterseite mit Leiterbahnen mit dem Transponder verbunden ist.
Dadurch wird eine einfach Anbindung des elektrisch leitfähigen Gummimaterials an den passiven Transponder gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensormaterial mit dem leitfähigen Gummimaterial und dem Transponder in einem stiftförmigen Einbettungsmaterial integriert ist.
Dadurch besitzt der Reifensensor eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestalt, die einem Reifenspike ähnelt. Außerdem bietet das Einbettungsmaterial einen zusätzlichen Schutz für den Transponder.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensormaterial ein leitfähiges Gummimaterial umfasst und in Form von Leiterschleifen ausgebildet ist.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt der Reifensensor 6 in der Figur 1. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Leiterschleifen in Form einer Parallelschaltung mit dem Transponder verbunden sind. Dadurch lässt sich die Profilhöhe mit einer hohen Genauigkeit erfassen. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der jeweils zur Laufstreifenoberseite gerichtete obere Teil der Leiterschleifen im Wesentlichen parallel zur Laufstreifenoberseite ausgerichtet ist.
Dadurch läßt sich das Durchtrennen der Leiterschleife einfach und mit einer hohen Genauigkeit erfassen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abstände der oberen Teile der Leiterschleifen jeweils zwischen 1 und 3 mm betragen. Dadurch läßt sich die Profilhöhe mit einer hohen Genauigkeit erfassen. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reifensensor in Form eines Zylinders ausgebildet ist, wobei die Höhenabmessung des Zylinders größer ist als der Durchmesser des Zylinders.
Durch diese Form lässt sich der Reifensensor einfach und mit einer hohen Festigkeit in bestimmten Bereichen des Laufstreifens anordnen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Durchmesser des Reifensensors zwischen 2 und 10 mm beträgt.
Dadurch lässt sich der Reifensensor mit dem Transponder einfach und mit einer hohen Robustheit in einen Profilblock des Laufstreifens einsetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einbettungsmaterial aus einer Kunststoffvergussmasse besteht.
Dadurch lässt sich der Reifensensor einfach vorkonfektionieren. Ein weiterer Vorteil der Kunststoffvergussmasse besteht in einer hohen Kompatibilität zum Gummimaterial des Laufstreifens. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reifensensor mit dem Transponder nach der Reifenvulkanisation in den Laufstreifen eingebracht wird.
Dadurch wird gewährleistet, dass die Transponder nicht bei der Reifenvulkanisation beschädigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reifensensor mit einer Bespikungsvorrichtung in einen vorkonfektionierten Hohlraum im Laufstreifen eingebracht wird.
Dadurch lassen sich die Reifensensoren einfach und schnell in bestimmte Bereiche des Laufstreifens einsetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reifensensor über einen Kraftschluss, einen Lormschluss, eine Klebeverbindung und/ oder einen Haftvermittler im Laufstreifen gehalten wird.
Dadurch lassen sich die Reifensensoren mit den Transpondern mit einer hohen Lestigkeit im Laufstreifen fixieren. Bei einer kraftschlüssigen Verbindung würde der
Lochdurchmesser des Hohlraums im Laufstreifen geringer sein als der Außendurchmesser des Reifensensors.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Transponder in Lorm einer flachen Tablette mit einer Materialdicke zwischen 1 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 2 mm, ausgebildet ist.
Dadurch lässt sich die Profiltiefe mit einer relativ hohen Genauigkeit bestimmen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Transponder mit einer im Lahrzeugreifen angeordneten Sekundär antenne gekoppelt ist. Dadurch lässt die Sende- und Empfangsreichweite des Transponders erheblich erhöhen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sekundär antenne durch Gürteldrähte des Reifengürtels gebildet wird. Dadurch kann darauf verzichtet werden, eine separate Sekundär antenne im Reifen anzuordnen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sekundär antenne durch leitfähiges Gummimaterial gebildet wird, wobei das leitfähige
Gummimaterial im Fahrzeugreifen in Form einer Antenne angeordnet ist.
Das leitfähige Gummimaterial hat den Vorteil, dass es eine hohe Kompatibilität zum Gummimaterial des Reifens besitzt. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Transponder mit einem Reifenmodul im Fahrzeugreifen gekoppelt ist, wobei das
Reifenmodul eine autarke Sende- und Empfangseinheit aufweist.
Dadurch lassen sich Messsignale von dem Transponder auf einfache Weise zu einer Sende- und Empfangseinheit im Fahrzeug übertragen.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 : einen Reifenabschnitt in einer Radialschnittansicht mit einem Reifensensor
Die Figur 1 zeigt schematisch einen Reifenabschnitt mit dem Faufstreifen 13 und der Reifeninnenseite 11 in einer Radialschnittansicht.
In der Figur sind zwei Ausführungsbeispiele mit den Reifensensoren 6 und 19 dargestellt. Der Reifensensor 6, das erste Ausführungsbeispiel, umfasst einen Sensor mit einer Vielzahl von Feiterschleifen 18.
Die einzelnen Feiterschleifen umfassen jeweils ein elektrisch leitfähiges Gummimaterial.
Der Reifensensor 19, der ein zweites Ausführungsbeispiel darstellt, umfasst einen länglichen Zylinder 20, der aus einem leitfähigen Gummimaterial besteht. Die Höhe des Sensormaterials 20 entspricht in etwa der Profiltiefe des Faufstreifens bis zum Profilgrund. Auf der Unterseite ist das zylinderförmige Sensormaterial über Leiterbahnen 21 mit dem Transponder 1 verbunden. Alle Bauteile sind in einem stiftförmigen Einbettungsmaterial 22 integriert, wobei dieses Material ebenfalls aus einer Vergussmasse besteht. Der
Reifensensor 19 hat eine ähnliche stiftförmige Gestalt, wie der Reifensensor 6.
Bei einem Profilabrieb wird ebenfalls das Sensormaterial 20 abgerieben. Dadurch reduziert sich das Volumen des Sensormaterials 20, wodurch der elektrische Widerstand des Sensormaterials verändert wird.
Der Transponder 1 ermittelt den jeweils aktuellen Wert des elektrischen Widerstandes des Sensormaterials. Anschließend kann mit den ausgewerteten Daten die noch verbleibende Profiltiefe des Laufstreifens ermittelt werden.
Die Auswertung der Messdaten kann entweder durch den Transponder erfolgen oder durch eine Auswerteeinheit außerhalb des Fahrzeugreifens.
Die Figur zeigt drei nebeneinander angeordnete Profilblöcke beziehungsweise Profilklötze 4 des Laufstreifens 13. Der dargestellte Abschnitt umfasst ebenfalls ein Gürtelpaket 8,
Karkasslagen 9, einen Reifeninnerliner 14 und Umfangsrillen 10.
Der Reifensensor 6 besteht aus einem passiven Transponder 1 mit angebundenen
Leiterschleifen 18, die in ein stiftformiges Einbettungsmaterial 5 eingebettet sind. Das Einbettungsmaterial besteht vorzugsweise aus einer Kunststoffvergussmasse und umschließt die Transponder 1 vollständig. Der Reifensensor 6 mit dem
Einbettungsmaterial und den Transpondern 1 weist eine zylinderförmige Kontur auf, die einem Reifenspike ähnlich ist. Der Reifensensor 6 und 19 mit dem Transponder 1 und den angebundenen Leiterschleifen 18 wird vorzugsweise vorkonfektioniert und nach der Reifenvulkanisation in einen Hohlraum des Profilblockes 4 eingesetzt. Die Fixierung des Reifensensors 6 erfolgt beispielsweise über einen Kraftschluss. Außerdem ist denkbar, den Reifensensor mit einem Klebematerial im Profilblock zu fixieren.
Bei einer anderen Ausführung werden die Reifensensoren bei der Herstellung des
Reifenrohlings in bestimmten Bereichen des Laufstreifen- Vormaterials eingebracht.
Der Reifensensor 6 schließt an der Oberseite mit der Laufstreifenoberfläche 17 ab, die bei einem Neureifen die Profiltiefe bzw. Profilhöhe 7 anzeigt. In unmittelbarer Nähe zum Reifensensor 6 und/oder 19 ist auf der Reifeninnenseite 11 ein Reifenmodul 12 angeordnet, welches über eine autarke Sende- und Empfangseinheit verfügt. Der
Transponder 1 kann Signale direkt an das Reifenmodul 12 übertragen. Das Reifenmodul 12 leitet die empfangenen Signale an eine Sende- und Empfangseinheit im Fahrzeug weiter. Bei einem zunehmenden Profilabrieb verschwindet zunächst der obere Teil 15 der oberen Leiterschleife 18, die mit dem Transponder 1 verbunden ist. Das Durchtrennen der Leiterschleife läßt sich mit dem Transponder detektieren und anschließend aus dieser Information die verbleibende Profiltiefe bestimmen.
Bei der in der Figur gezeigten Ausführung sind 6 einzelne Leiterschleifen 18 in Form einer Parallelschaltung mit dem Transponder 1 verbunden.
Der Abstand der jeweils oberen Teile der einzelnen Leiterschleifen 18 beträgt z.B. 1 mm. Dadurch lässt sich die Profilhöhe mit dem Reifensensor 6 in Millimeterschritten erfassen. Der Transponder 1 kann optional mit einer Sekundärantenne gekoppelt sein.
Bei der Sekundär antenne kann es sich beispielsweise um eine Antenne handeln, die aus leitfähigem Gummi besteht und auf der Reifeninnenseite 11 angeordnet ist. Der
Transponder 1 ist in unmittelbarer Nähe zum Profilgrund 16 angeordnet. Wenn von diesem Transponder kein Signal mehr empfangen wird, hat der Reifen die Mindestprofiltiefe erreicht. In diesem Fall würde ein entsprechendes Signal an die Sende- und
Empfangseinheiten im Fahrzeug weitergeleitet werden.
Bei einer weiteren Ausführung sind in mehreren unterschiedlichen Profilblöcken 4 jeweils ein Reifensensor 6 und/oder 19 angeordnet.
Eine Vielzahl von Reifensensoren können sowohl in axialer Richtung 3 als auch in Umfangsrichtung an verschiedenen Positionen im Laufstreifen angeordnet sein.
Dadurch lässt sich die Profiltiefe an unterschiedlichen Positionen im Laufstreifen überwachen.
Bei einer anderen Ausführung ist es ebenfalls möglich, dass die Reifensensoren direkt mit einem Handlesegerät kommunizieren, welches an den Fahrzeugreifen gehalten wird. Bei dieser Ausführung wäre es nicht notwendig, auf der Reifeninnenseite ein entsprechendes Reifenmodul 12 anzuordnen.
Bei einer weiteren Ausführung sind Lesegeräte im Boden einer Autowerkstatt angeordnet. Sobald das Fahrzeug das Lesegerät passiert, werden die Daten der Reifensensoren automatisch ausgewertet. Die Werkstatt, ein Fahrzeugdisplay oder ein Fuhrparkmanagement würden anschließend direkt Informationen zur Profiltiefe der Fahrzeugreifen erhalten.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 Passiver Transponder
2 Radiale Richtung des Fahrzeugreifens
3 Axiale Richtung des Fahrzeugreifens
4 Profilblock bzw. Profilklotz
5 Stiftförmiges Einbettungsmaterial mit Transponder mit angebundenen Leiterschleifen
6 Reifensensor mit Einbettungsmaterial und Transponder mit Leiterschleifen (erstes Ausführungsbeispiel)
7 Profilhöhe bzw. Profiltiefe bei einem Neureifen
8 Reifengürtel mit Gürteldrähten
9 Karkasslagen
10 Umfangsrille
11 Reifeninnenseite
12 Reifenmodul
13 Laufstreifen
14 Reifeninnerliner
15 Oberer Teil der Leiterschleife (parallel zur Laufstreifenoberseite
16 Profilgrund des Laufstreifens
17 Laufstreifenoberfläche bzw. Laufstreifenoberseite
18 Leiterschleifen
19 Reifensensor (zweites Ausführungsbeispiel)
20 Sensormaterial aus leitfähigen Gummimaterial in Lorm eines Zylinders
21 Leiterbahn zum Transponder
22 Stiftförmiges Einbettungsmaterial

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen mit Profilblöcken (4), einer Karkasslage (9), einem Reifengürtel (8), Seitenwänden und einer Reifeninnenseite (11),
wobei im Fahrzeugreifen ein Reifensensor zur Messung eines Profilabriebes angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in mindesteins einem Profilblock (4) des Laufstreifens (13) ein Reifensensor (6) angeordnet ist,
wobei der Reifensensor einen Transponder (1) mit einem angebundenen
Sensormaterial (20) umfasst,
wobei das Sensormaterial (20) ein elektrisch leitfähiges Gummimaterial umfasst und bei einem Profilabrieb des Fahrzeugreifens eine elektrische Eigenschaft des leitfähigen Gummimaterials verändert wird,
wobei über eine Signal- Auswertung der elektrischen Eigenschaft der Profilabrieb bestimmt werden kann.
2. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sensormaterial (20) aus dem leitfähigen Gummimaterial zylinderförmig ausgebildet ist und auf der Unterseite bis auf die Höhe des Profilgrundes (16) des Laufstreifens reicht.
3. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sensormaterial (20) den elektrischen Widerstand des leitfähigen
Gummimaterials ermittelt und daraus den Profilabrieb bestimmt.
4. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das leitfähige Gummimaterial auf der Unterseite mit Leiterbahnen (214) mit dem Transponder (1) verbunden ist.
5. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sensormaterial (20) mit dem leitfähigen Gummimaterial und dem Transponder (1) in einem stiftförmigen Einbettungsmaterial (22) integriert ist.
6. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sensormaterial ein leitfähiges Gummimaterial umfasst und in Form von Leiterschleifen (18) ausgebildet ist.
7. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vielzahl von Leiterschleifen (18) in Lorm einer Parallelschaltung mit dem Transponder (1) verbunden sind.
8. Lahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der jeweils zur Laufstreifenoberseite gerichtete obere Teil (15) der Leiterschleifen (18) im Wesentlichen parallel zur Laufstreifenoberseite (17) ausgerichtet ist.
9. Lahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abstände der oberen Teile (15) der Leiterschleifen (18) jeweils zwischen 1 und 3 mm betragen.
10. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Reifensensor (6) in Form eines Zylinders ausgebildet ist,
wobei die Höhenabmessung des Zylinders größer ist als der Durchmesser des Zylinders.
11. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchmesser des Reifensensors (6) zwischen 2 und 10 mm beträgt.
12. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Einbettungsmaterial (5) aus einer KunststoffVergussmasse besteht.
PCT/EP2019/070963 2018-09-03 2019-08-05 Fahrzeugreifen Ceased WO2020048705A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214906.2A DE102018214906A1 (de) 2018-09-03 2018-09-03 Fahrzeugreifen
DE102018214906.2 2018-09-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020048705A1 true WO2020048705A1 (de) 2020-03-12

Family

ID=67688733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/070963 Ceased WO2020048705A1 (de) 2018-09-03 2019-08-05 Fahrzeugreifen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018214906A1 (de)
WO (1) WO2020048705A1 (de)

Citations (5)

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