DE60209879T2

DE60209879T2 - Kombination einer überwachungseinrichtung und eines reifens

Info

Publication number: DE60209879T2
Application number: DE60209879T
Authority: DE
Inventors: B. Paul Tallmadge WILSON; Robert J. Arlington Trew; W. Russell Hartville KOCH
Original assignee: Bridgestone Americas Tire Operations LLC
Current assignee: Bridgestone Americas Tire Operations LLC
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2022-01-17
Also published as: JP2005506921A; EP1365932B1; ES2259074T3; US20070052528A1; EP1365932A1; JP3943027B2; MXPA03007575A; US20100007477A1; WO2002068224A1; DE60209879D1; US20110271520A1; BRPI0207588B1; AU2002234259B2; US8022817B2; US8237553B2; CA2439399A1; US7132930B2; US20050237170A1; CA2439399C; US6919799B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft generell die Kombination einer Überwachungseinrichtung mit einem Luftreifen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Luftreifen- und Überwachungseinrichtungskombination, bei der die Antenne für die Überwachungseinrichtung von derselben beabstandet ist. Insbesondere ist die Antenne außerhalb der Unterbaukords befestigt und mit der Überwachungseinrichtung mittels eines Verbinders verbunden, der gekoppelt oder direkt mit der Überwachungseinrichtung verbunden ist.
HINTERGRUNDSINFORMATION
Verschiedene Industriezweige und Anwender wollen zumindest einen Betriebszustand eines Reifen aktiv überwachen, während der Reifen installiert ist und sich an einem Kraftfahrzeug in Betrieb befindet. Typische wünschenswerte Messungen sind die Innentemperatur und der Druck. Diese Messungen werden vorteilhafter Weise gesammelt, ohne den Reifen vom Fahrzeug entfernen oder denselben besonders positionieren zu müssen, um die Daten zu sammeln. Zahlreiche Arten von Überwachungseinrichtungen sind im Stand der Technik bekannt, um diese Messungen durchzuführen. Eine Art von Überwachungseinrichtung verwendet einen passiv integrierten Schaltkreis, der innerhalb des Reifenkörpers eingebettet ist und durch eine Radiofrequenzübertragung aktiviert wird, die den Schaltkreis durch induktive Magnetkopplung erregt. Andere vorbekannte Einrichtungen, die zur Überwachung von Reifenzuständen eingesetzt werden, umfassen selbst- oder batteriebetriebene Schaltkreise, die außerhalb vom Reifen positioniert sind, z.B. am Ventilschaft. Weitere aktive selbst- oder batteriebetriebene programmierbare elektronische Einrichtungen sind in den US-Patenten 5,573,610, 5,562,787 und 5,573,611 offenbart, die der Patentinhaberin übertragen wurden.
Jeder dieser aktiven batteriebetriebenen programmieren Elektronikeinrichtungen umfasst eine Antenne, die eingesetzt wird, um die durch die Überwachungseinrichtung erzeugten Daten zu einer Datensammeleinrichtung zu übertragen, die außerhalb des Reifens positioniert ist. Eines der Probleme im Stand der Technik liegt darin, die Antenne derart zu positionieren, dass die durch die Überwachungseinrichtung erzeugten Daten genau und verlässlich zur Datensammeleinrichtung außerhalb des Reifens übertragen werden. Es ist gewünscht, die Antenne so dicht wie möglich an der Außenseite des Luftreifens zu positionieren, so dass die Übertragungen durch so wenig Reifen wie möglich verlaufen. In der Vergangenheit erstreckte sich die Antenne der Überwachungseinrichtung generell in die Innenkammer der Reifens, so dass die Radiowellen zuerst durch die Luft im Inneren des Reifens, durch den Innerliner, durch die Reifenseitenwand und danach durch die Luft zur Datensammeleinrichtung verliefen. Es ist wünschenswert im Stand der Technik, eine Antenne für die aktive, sich selbst mit Energie versorgende, programmierbare Elektronikeinrichtung vorzusehen, die so positioniert ist, dass die Radiowellen nicht zuerst durch die Innenkammer des Reifens verlaufen müssen, bevor sie in die Reifenseitenwand eintreten. Der Wulstring und der Kernreiter des Reifens neigen dazu, die Radioübertragung von der Überwachungseinrichtung zu stören. Es ist deshalb wünschenswert im Stand der Technik, die Antenne vom Wulstring und Kernreiter weg zu positionieren, so dass die Übertragung durch die Reifenseitenwand so stark wie möglich ist. Auf der anderen Seite ist es ferner wünschenswert, die Überwachungseinrichtung so dicht wie möglich am Wulstring zu positionieren, da der Bereich der Seitenwand ein Bereich mit niedriger Biegung ist, der sich ge ringer dehnt als der mittlere Abschnitt der Reifenseitenwand. Es ist deshalb wünschenswert im Stand der Technik, ein Verfahren zur Befestigung der Antenne an der Überwachungseinrichtung zu schaffen, die die ideale Position für beide Elemente schafft.
Die vorbekannten Überwachungseinrichtungen sind typischerweise mit einem Einkapselungsmaterial umhüllt, das die strukturelle Tragfähigkeit für die Überwachungseinrichtung liefert, so dass die Einrichtung nicht durch die Kräfte zerstört wird, die normalerweise auftreten und denen ein Luftreifen ausgesetzt ist. Bei einigen Anwendungszwecken berücksichtigt das Einkapselungsverfahren, dass sich die Antenne von der eingekapselten Überwachungseinrichtung erstrecken muss. Es ist wünschenswert, eine Überwachungseinrichtungskonfiguration zu schaffen, die dieses Einkapselungsproblem dadurch eliminiert, dass die Antenne getrennt von der Überwachungseinrichtung positioniert wird.
Ein Verfahren des Verbindens der Überwachungseinrichtung mit dem Innerliner eines Reifens umfasst die Verwendung eines Gummibefestigungsträgers, der die Überwachungseinrichtung trägt, wobei die Innenfläche des Gummiträgers so gestaltet ist, dass sie fest am Innerliner eines Reifens anhaftet. Dieses wird im Dokument der EP 1 048 494 A1 (Dl) gezeigt. Es ist gewünscht, dass die empfindliche elektronische Überwachungseinrichtung und der Gummiträger an getrennten Orten hergestellt und zusammengebaut werden können, wenn die Überwachungseinrichtung am Innerliner eines Reifens befestigt wird. Die Trennung von Gummibefestigungsträgern und der empfindlichen Überwachungseinrichtung ermöglicht ferner, dass der Gummibefestigungsträger fest am Innerliner eines Reifens befestigt werden kann, ohne die Beschädigung der empfindlichen Überwachungseinrichtung zu riskieren. Nachdem der Gum mibefestigungsträger am Innerliner verankert ist, kann die Überwachungseinrichtung am Träger befestigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung liefert eine Überwachungseinrichtung und Reifenkombination, bei der eine Antenne am Reifen an einer Stelle befestigt ist, die von der Überwachungseinrichtung beabstandet ist. In einer Ausführungsform kann die Antenne an der Reifenseitenwand außerhalb der Unterbaukords des Reifens befestigt werden. Die Antenne kann an der äußeren Oberfläche der Seitenwand befestigt oder im Seitenwandkörper eingebettet werden. Die Antenne wird mit der Überwachungseinrichtung durch einen Verbinder verbunden. Der Verbinder kann elektrisch mit der Überwachungseinrichtung gekoppelt oder mit derselben über eine Stecker-Buchsen-Verbindung verbunden werden. Wenn die Antenne außerhalb der Unterbaukords liegt, kann sich der Verbinder von der Antenne durch den Wulstfüller über die Oberseite der Rückschlagung oder unterhalb des Wulstrings erstrecken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 bis 8 zeigen nicht die Erfindung. Nur die 9 bis 14 zeigen die sechs erfindungsgemäßen Alternativen. Es zeigt:
1 einen Schnitt durch einen Teil eines Luftreifens mit der Überwachungseinrichtung und Trägerkombination, die mit dem Innerliner der Luftreifens verbunden ist;
2 einen Schnitt durch die Überwachungseinrichtung und Trägerkombination der vorliegenden Erfindung;
3 eine Endansicht der Überwachungseinrichtung und Trägerkombination im Schnitt, die die Ausrichtung der ersten elektrischen Platte zu der zweiten elektrischen Platte zeigt;
4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der 3;
5 eine Ansicht teilweise im Schnitt entlang der Linie 5-5 der 3, die einen Teil der eingekapselten Überwachungseinrichtung im Schnitt und einen Teil des Trägers im Schnitt zeigt;
6 einen Schnitt ähnlich zur 1, die eine alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt;
7 einen Schnitt, ähnlich zur 6, die die Befestigung der Überwachungseinrichtung am Innerliner eines Reifens mit der ersten alternativen Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 einen Schnitt, ähnlich zu den 6 und 7, die eine zweite alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt;
9 einen Schnitt durch die Reifenseitenwand, die eine dritte alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt;
10 einen Schnitt durch die Reifenseitenwand, die eine vierte alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt;
11 einen Schnitt durch die Reifenseitenwand, die eine fünfte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
12 einen Schnitt durch die Reifenseitenwand, die eine sechste alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt;
13 einen Schnitt durch die Reifenseitenwand, die eine siebte alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
14 einen Schnitt durch die Reifenseitenwand, die eine achte alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in sämtlichen Zeichnungen auf gleiche Teile.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die erste Ausführungsform von Überwachungseinrichtung und Träger der vorliegenden Erfindung wird in den 1 bis 5 gezeigt und ist generell durch das Bezugszeichen 10 angedeutet. Die Kombination 10 ist mit dem Innerliner 12 eines Luftreifens 8 verbunden, wie es in 1 gezeigt wird. Die Kombination 10 ist vorteilhafter Weise mit dem Innerliner 12 durch eine Befestigung verbunden, die im Stand der Technik bekannt ist, z.B. ein geeignetes Klebemittel.
Die Kombination 10 umfasst eine Überwachungseinrichtung 14 und einen Befestigungsträger oder Flicken 16, die getrennt hergestellt werden. Die Überwachungseinrichtung 14 umfasst mindestens ein Sensorelement 18, das so aufgebaut und ausgelegt ist, dass es mindestens einen gewünschten Parameter liest oder mindestens einen gewünschten Betriebszustand des Luftreifens 8 wahrnimmt oder ermittelt. Die Überwachungseinrichtung 14 umfasst ferner eine Energiequelle oder Batterie 24, die die Überwachungseinrichtung 14 mit Energie versorgt. Zusätzlich zu den oben diskutierten Einrichtungen werden weitere Beispiele von Überwachungseinrichtungen im US-Patent Nr. 5,573,610 gezeigt, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Das Sensorelement 18 wird mit einer ersten elektrischen Platte 26 durch einen geeigneten Verbinder 28, wie z.B. einen Draht, verbunden. Die elektrische Platte 26 kann von der Überwachungseinrichtung 14 beabstandet sein oder kann ein integrales Element derselben bilden.
Die Überwachungseinrichtung 14 und die elektrische Platte 26 sind vorteilhafter Weise durch ein Einkapselungsmaterial 30 eingekapselt, das dazu dient, die Überwachungseinrichtung 14 zu schützen. Das Einkapselungsmaterial 30 kann ein geeignetes Epoxidharz oder Kunststoff sein, der eine feste Struktur um die Überwachungseinrichtung 14 und die elektrische Platte 26 vorsieht. Das Einkapselungsmaterial 30 bildet eine eingekapselte Überwachungseinrichtung 31, die einen Boden 32 umfasst, der eine Befestigungsfläche für die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 liefert. Der Boden 32 besitzt mindesten einen Abschnitt, der im wesentlichen eben ist. Die erste elektrische Platte 26 ist im wesentlichen parallel zum ebenen Abschnitt des Bodens 32 und grenzt ferner an den Boden 32 an, ist jedoch noch vollständig durch das Einkapselungsmaterial 30 umhüllt.
Der Träger 16 umfasst eine Antenne 34, die innerhalb des Trägerkörpers eingebettet ist. Eine zweite elektrische Platte 36 ist mit der Antenne 34 verbunden und ebenfalls innerhalb des Trägers 16 eingebettet. Der Träger 16 kann aus einem geeigneten Gummi oder einer Gummikombination bestehen, die kompatibel zum Innerliner 12 ist und die wünschenswerten Adhäsions- oder Haftungseigenschaften liefern. Der Träger 6 besitzt eine Oberfläche 38, die größenmäßig ausgelegt ist, um die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 aufzunehmen, so dass der Boden 32 gegen die Oberfläche 38 anliegt, wenn die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 mit dem Träger 16 verbunden ist. Die zweite elektrische Platte 36 grenzt an die Oberfläche 38 an ist jedoch davon durch das Material des Trägers 16 beabstandet. Die zweite elektrische Platte 36 kann integral mit der Antenne 34 ausgebildet werden, und in einigen Ausführungsfällen der Erfindung kann sie einfach einen Teil der Antenne 34 sein, der dort angeordnet wird, wo er elektrisch durch das Material des Trägers 16 hindurchkoppeln kann. Die Antenne 34 kann irgendeine von einer Vielzahl unterschiedlich möglicher Antennen sein, z.B. ein Draht, eine Stange, eine Platte oder dgl. In Übereinstimmung mit einem der Ziele der vorliegenden Erfindung umfasst der Träger 16 einen Fußabschnitt 35, der sich von der Oberfläche 38 weg erstreckt. Die Antenne 34 ist innerhalb der Fußabschnittes 35 eingebettet, so dass sie von der eingekapselten Überwachungseinrichtung 31 entfernt positioniert ist. Der Fußabschnitt 35 des Trägers 16 ermöglicht der eingekapselten Überwachungseinrichtung 31, dass sie dichter als die Antenne 34 am Wulstring 37 und Kernreiter 39 des Reifens 8 positioniert werden kann. Solche Positionierung ermöglicht, dass die Signale von der Antenne 34 sich um den Wulstring 37 und den Kernreiter 39 fortpflanzen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Platte 26 zur zweiten elektrischen Platte 36 ausgerichtet, wenn die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 auf dem Träger 16 befestigt ist. Obwohl die erste und die zweite elektrische Platte 26 bzw. 36 ausgerichtet sind, bleiben sie voneinander durch das dazwischen liegende Material des Trägers 16 und das Einkapselungsmaterial 30 voneinander beabstandet. Die elektrischen Platten 26 und 36 sind jedoch dicht genug, um eine elektrische Kopplung derart zu erzeugen, dass das Sensorelement 18 in Kommunikation mit der Antenne 34 steht. Solche elektrische Kopplung ist den Fachleuten bekannt und erlaubt, dass ein Signal zwischen den Platten 26 und 36 kommuniziert werden kann. Solche Ausrichtung und Beabstandung nach einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 am Träger 16 installiert werden kann, ohne dass eine direkte physikalische elektrische Verbindung zwischen der Antenne 34 und der Überwachungseinrichtung 14 erforderlich ist.
Die Überwachungseinrichtung 14 und der Träger 16 können mit dem Innerliner 12 in der folgenden Weise verbunden werden. Zuerst wird die Überwachungseinrichtung 14 mit dem Sensorelement 18, der ersten elektrischen Platte 26 und dem Verbinder 28 versehen. Die Überwachung wird danach mit Einkapselungsmaterial 30 umhüllt, um die Überwachungseinrichtung 14 und die erste elektrische Platte 26 vollständig einzukapseln. Der Träger wird danach hergestellt, wobei die Antenne 34 innerhalb des Trägerkörpers eingebettet wird. Die Antenne 34 wird mit der zweiten elektrischen Platte 36 verbunden, die ebenfalls innerhalb des Trägerkörpers eingebettet ist. Die Stufen der Herstellung der Einrichtung 31 und des Trägers 16 können an separaten Stellen durchgeführt werden, da keine physikalische Verbindung zwischen der Antenne 34 und der Einrichtung 31 erforderlich ist.
Der Luftreifen wird danach ausgewählt und besitzt einen Innerliner 12, wo die Kombination 10 installiert wird. Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 kann zuerst mit dem Träger 16 verbunden werden, indem die erste elektrische Platte 26 mit der zweiten elektrischen Platte 36 ausgerichtet wird. Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 wird danach mit dem Träger 16 verbunden, indem der Boden 32 der eingekapselten Überwachungseinrichtung 31 auf die Oberfläche 38 des Trägers 16 gesetzt wird. Eine geeignete Verbindungs weise der beiden Elemente wird eingesetzt, so z.B. ein geeignetes Klebemittel.
Die Einrichtung 31 und der Träger bzw. Flicken 16 werden danach mit dem Innerliner 12 durch einen geeigneten Verbinder wie z.B. ein Klebemittel, verbunden. Die Verbindung der Kombination 10 mit dem Innerliner 12 erfordert deshalb keine direkte physikalische elektrische Verbindung zwischen der Antenne 34 und der Überwachungseinrichtung 14. Die Ausrichtung der elektrischen Platten 26 und 36 und die entstehende elektrische Kopplung liefert die notwendige Kommunikation zwischen der Antenne 34 und der Überwachungseinrichtung 14.
Die Kombination 10 kann ebenfalls an einem Luftreifen installiert werden, indem zuerst der Träger 16 mit dem Innerliner 12 verbunden wird. Der Träger 16 kann aggressiv am Innerliner 12 angenäht werden, ohne dass die Gefahr besteht, die Überwachungseinrichtung 14 zu beschädigen, da die Überwachungseinrichtung 14 später mit dem Träger 16 verbunden wird. Nachdem der Träger in geeigneter Weise mit dem Innerliner 12 verbunden worden ist, wird die Überwachungseinrichtung 14 zum Träger 16 ausgerichtet, wie es oben diskutiert worden ist und durch einen geeigneten Verbinder, wie z.B. ein Klebemittel, verbunden. Die Kommunikation zwischen der Antenne 34 und der Überwachungseinrichtung 14 wird automatisch erzeugt, wenn die elektrischen Platten 26 und 36 in geeigneter Weise ausgerichtet sind, nämlich wird die Signalkopplung zwischen der Antenne und der Überwachungseinrichtung erzielt, ohne dass dazwischen irgendeine physikalische elektrische Verbindung besteht.
Eine erste alternative Ausführungsform der Erfindung wird in den 6 und 7 aufgezeigt. In der ersten alternativen Ausführungsform wird ein Verankerungsträger 100 verwendet, um die eingekapselte Überwachungseinrichtung 102 mit dem In nerliner 104 eines Reifens 106 zu verbinden. In Übereinstimmung mit einem der Ziele der vorliegenden Erfindung ist die Antenne 108 innerhalb einer Verankerungsschicht 110 des Verankerungsträgers 100 eingebettet. Die Kommunikation zwischen der Antenne 108 und einer Überwachungseinrichtung 112 wird vorgesehen, wenn die Überwachungseinrichtung 112 an der Verankerungsschicht 110 befestigt wird. Die Kommunikation wird durch elektrische Kopplung vorgesehen.
Der Verankerungsträger 100 umfasst eine Abdeckung 114, die aus irgendeinem einer Vielzahl unterschiedlich ausgehärteter Gummi gebildet sein kann und von der Verankerungsschicht 110 durch eine Schicht ausgehärteten Materials 116, wie z.B. Aushärtungspapier oder Härtungstuch getrennt ist. Die Verankerungsschicht 110 ist aus einem nicht gehärteten Gummi hergestellt, der ein Doppelaushärtungsgummi oder ein Gummi sein kann, das entweder durch Wärme oder eine chemische Reaktion ausgehärtet wird.
Beispiele des Verankerungsträgers 100 und Verfahren zum Einsatz desselben werden in den US-Patentanmeldungen Nr. 09/206,273 und 09/205,931, eingereicht am 04.12.1998 gelehrt. Die Antenne 108 wird mit einer elektrische Platte 118 verbunden, die hilft, die elektrische Kopplung zwischen der Antenne 108 und der Überwachungseinrichtung 112 vorzusehen. Die elektrische Platte 118 kann ein integraler Teil der Antenne 108, eine Erstreckung der Antenne 108 oder ein getrenntes Element sein, das mit der Antenne 108 verbunden ist. Die elektrische Platte 118 kann angrenzend an die Außenfläche der Verankerungsschicht 110 positioniert werden.
Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 102 umfasst die Überwachungseinrichtung 112, die durch ein Einkapselungsmaterial 120 umgeben ist. Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 102 wird an einem Befestigungsträger 122 befestigt, der eingesetzt wird, um die eingekapselte Überwachungseinrichtung 102 am Reifen 106 zu befestigen. Eine weitere elektrische Platte 124 wird im Befestigungsträger 122 angeordnet und ist direkt mit der Überwachungseinrichtung 112 durch einen geeigneten Verbinder 126 verbunden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung wird die Verbindung zwischen der elektrischen Platte 124 und der Überwachungseinrichtung 112 durch eine elektrische Kopplung gebildet, wie es oben beschrieben wurde.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, kann die Position der Antenne 108 vom Wulstring 128 und dem Kernreiter 130 entfernt angeordnet werden, während der Überwachungseinrichtung 112 gestattet wird, dass sie dichter am Wulstring 128 angeordnet wird. Die Länge und Ausgestaltung der Antenne 108 ist nicht durch die Gesamtgröße der eingekapselten Überwachungseinrichtung 102 oder die Befestigungsplatte 122 eingeschränkt und kann ausgestaltet werden, um eine verlässliche Kommunikation mit der Datensammelvorrichtung vorzusehen, die außerhalb des Reifens 106 positioniert ist.
Die Überwachungseinrichtung 112 kann am Reifen 106 in der folgenden Weise befestigt werden. Zuerst wird der Verankerungsträger 100 am Innerliner 104 durch ein geeignetes Klebemittel angebracht oder durch Aushärten des Verankerungsträgers 100 am Innerliner 104. Diese Aushärtung kann durch eine chemische Aushärtung oder eine Wärmeaushärtung geschehen, die während des Aushärtens des Rohreifens durchgeführt wird. Nachdem der Verankerungsträger 100 ausgehärtet worden ist, werden die Abdeckung 114 und das Aushärtungsmaterial 116 entfernt, damit der Befestigungsträger 122, der die eingekapselte Überwachungseinrichtung 102 trägt, direkt an der Verankerungsschicht 110 angebracht werden kann. Der Befestigungsträger 122 kann an der Verankerungsschicht 110 durch ein geeignetes Klebemittel befestigt werden oder durch Vorsehen einer Schicht ungehärteten Gummis, wie z.B. ein Unterplatten- oder Doppelaushärtungsgummi an der Außenfläche des Befestigungsträgers 122, der anschließend an der Befestigungsschicht 110 ausgehärtet wird.
Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 112 wird zuerst so positioniert, dass die elektrischen Platten 118 und 124 ausgerichtet sind. Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 102 und der Befestigungsträger 122 werden anschließend an der Verankerungsschicht 110 befestigt. Die elektrischen Platten 118 und 124 bleiben ausgerichtet, jedoch so voneinander beanstandet, dass sie eine elektrische Kopplung zwischen der Antenne 108 und der elektronischen Überwachungseinrichtung 112 liefern.
Eine zweite alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in 8 dargestellt. In der zweiten alternativen Ausführungsform ist die Antenne 200 innerhalb des Innerliners 202 des Reifens 204 eingebettet. Die Antenne 200 ist innerhalb des Innerliners 202 während der Herstellung desselben eingebettet und kann idealer Weise ausgestaltet sein, um mit der Datensammelvorrichtung (nicht gezeigt) zu positionieren, die außerhalb des Reifens 204 positioniert ist. Eine elektrische Platte 206 ist mit der Antenne 200 verbunden und liefert die Kommunikation zwischen der Antenne 200 und einer elektronischen Überwachungseinrichtung 208. Die elektrische Platte 206 kann einen integralen Teil der Antenne 200 bilden und einfach ein Teil der Antenne 200 sein, die in der korrekten Position angeordnet ist, um als elektrische Platte 206 zu fungieren.
Die elektronische Überwachungseinrichtung 208 ist mit einem Einkapselungsmaterial 210 unter Ausbildung der eingekapselten Überwachungseinrichtung 212 umhüllt. Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 212 ist am Befestigungsträger 214 befestigt. Eine weitere elektrische Platte 16 ist innerhalb des Befestigungsträgers 214 eingebettet und direkt mit der elektronischen Überwachungsvorrichtung 208 durch einen geeigneten Verbinder 218 verbunden. Die Verbindung zwischen der elektrischen Platte 216 und der elektronischen Überwachungseinrichtung 208 kann die direkte in 8 gezeigte Verbindung sein oder kann gebildet werden durch elektrische Kopplung, wie sie in Bezug zu den 1 bis 5 oben beschrieben worden ist.
Die eingekapselte Überwachungseinrichtung 212 ist am Befestigungsträger 214 durch geeignete Mittel, wie z.B. ein Klebemittel befestigt. Der Befestigungsträger 214 ist mit dem Innerliner 212 durch geeignete Mittel, wie z.B. ein Klebemittel, verbunden. Die Kommunikation zwischen der Antenne 200 und der elektronischen Überwachungseinrichtung 208 wird durch die ausgerichteten elektrischen Platten 206 und 216 vorgesehen und anschließend der Befestigungsträger 214 am Innerliner mit dem Innerliner 202 verbunden. Die elektrischen Platten 206 und 216 sind ausgerichtet, jedoch voneinander beabstandet, um eine elektrische Kopplung durch das Material des Innerliners 202 und des Befestigungsträger 214 vorzusehen. Die elektrische Kopplung liefert die Kommunikation zwischen der Antenne 200 und der elektronischen Überwachungseinrichtung 208.
Eine dritte alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist generell durch das Bezugszeichen 300 in 9 angedeutet. Die Kombination 300 umfasst die Überwachungseinrichtung 31 und Luftreifen 8. Die Überwachungseinrichtung 31 kann eingekapselt sein, wie es oben beschrieben wurde, jedoch kann die Überwachungseinrichtung 31 ebenfalls auf andere Weise geschützt oder überhaupt nicht geschützt sein. Wie oben beschrieben wurde umfasst der Luftreifen 8 einen Innerliner 12, der die Innenfläche einer Seitenwand 302 des Reifens 8 bildet. Die Seitenwand 302 umfasst so eine Innenfläche 304 und eine Außenfläche 306. Mindestens ein Unterbaukord 308 ist in der Seitenwand 302 angeordnet. Der Unterbaukord 308 umfasst einen zurück- und hochgeschlagenen Abschnitt 310, der um den Wulstring 37 und den Kernreiter oder Wulstfüller 39 herumgewickelt ist. In einigen Ausführungsformen des Reifens 8 liegt der zurück- und hochgeschlagene Abschnitt 310 gegen den Unterbaukord 308 an. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Reifen 8 einen zurück- und hochgeschlagenen Abschnitt 310 umfassen, der sich nicht sollständig zurück gegen den Unterbaukord 308 erstreckt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Reifen 8 vielfache Unterbaukords besitzen, die zurück- und hochgeschlagene Abschnitte besitzen, die sich zu unterschiedlichen Höhen erstrecken.
Bei der Kombination 300 ist die Überwachungseinrichtung 31 mit der Innenfläche 304 der Seitenwand 302 mit einem Träger 316 verbunden, der aus geeignetem Gummi oder Gummikombinationen und anderen Materialien gebildet ist, die kompatibel zum Innerliner 12 und der Überwachungseinrichtung 31 sind und die wünschenswerten Haftungs- bzw. Klebeigenschaften besitzen. In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die eingekapselte Überwachungseinrichtung 31 eine direkte Verbindung von Innenfläche 304 und Träger 306 nicht erforderlich. In weiteren Ausführungsformen kann die Überwachungseinrichtung 31 in der Seitenwand 302 eingebettet sein.
Die Kombination 300 umfasst eine Antenne 320, die am Reifen 8 an einer Stelle befestigt ist, die von der eingekapselten Überwachungseinrichtung 31 beabstandet ist. Die Antenne 320 kommuniziert mit der Überwachungseinrichtung 31 durch einen Verbinder 322. Die Antenne 320 kann irgendeine von einer unterschiedlichen Vielzahl von Antennen sein, die im Stand der Technik bekannt sind. Zum Beispiel kann die Antenne 320 ein Draht, eine längliche Platte, eine Spule sein oder andere Antennenaufbauten, die den Fachleuten bekannt sind. Die Antenne 320 kann eine Monopol- oder eine Dipolantenne sein. Der Verbinder 322 kann ein elektrisch leitendes Material aufweisen, wie z.B. einen Metalldraht, eine Vielzahl von Drähten oder einen Abschnitt leitenden Polymers, das in der Seitenwand 302 angeordnet ist.
Das innere Ende 324 des Verbinders 322 kann mit der Überwachungseinrichtung 31 durch eine direkte Verbindung verbunden sein, die im wesentlichen permanent ist oder eine entfernbare wieder befestigbare Verbindung, wie z.B. eine Stecker- und Buchsenverbindung oder die in 9 gezeigte gekoppelte Verbindung. Das äußere Ende des Verbinders 322 kann mit der Antenne 320 über irgendeine dieser Verbindungskonfigurationen verbunden sein. In der gekoppelten Verbindung ist ein erstes Kopplungselement 326 von einem zweiten Kopplungselement 328 beabstandet. Das erste Kopplungselement 326 ist mit dem Verbinder 322 verbunden, wobei das zweite Kopplungselement 328 mit der Überwachungseinrichtung 31 verbunden ist. Die Kopplungselemente 326 und 328 sind so ausgestaltet, dass sie miteinander zusammenwirken, damit die elektrische Kommunikation zwischen den Elementen ablaufen kann. Die Kopplungselemente 326 und 328 können Platten, Spulen, Drähte oder andere, dem Fachmann bekannte Aufbauten sein, die die elektrische Kopplung erzeugen.
Bei der Kombination 300 ist die Antenne 320 innerhalb des Seitenwandkörpers 302 eingebettet. Die Antenne 320 ist außerhalb des Unterbaukords 308 angeordnet und gestattet, dass ein stärkeres Antennensignal von der Überwachungseinrichtung 31 übertragen werden kann, da die Unterbaukords 308 das Signal nicht stören. Die Einrichtung 31 und die Antenne 320 können so wirksamer arbeiten und schaffen eine größere Flexibilität im Design des gesamten Überwachungs- und Lesesystems. Die Leseeinrichtungen, die außerhalb des Reifens 8 angeordnet sind, können an verschiedeneren Plätzen angeordnet werden und kommunizieren dennoch wirksam mit der Einrichtung 31, da die Antenne 320 außerhalb des Unterbaukords 308 angeordnet ist. Bei der Kombination 300 ist die Antenne 320 innerhalb der Seitenwand 302 eingebettet. Die Antenne 320 kann dichter an der Außenfläche 306 als der in 9 gezeigte Unterbaukord 308 angeordnet werden.
In 9 erstreckt sich der Verbinder 322 unter dem Wulstring 37 hindurch. Der Verbinder 322 kann deshalb im wesentlichen parallel zu dem Unterbaukord 308 und dem zurück- und hochgeschlagenen Abschnitt 310 verlaufen oder den generellen Weg dieser folgen. Ein Teil des Verbinders 322 wird deshalb zwischen der Kraftfahrzeugfelge und dem Wulstring 37 angeordnet, wenn der Reifen 8 auf die Felge aufgezogen ist. Der Verbinder 322 ist vorteilhafter Weise innerhalb des Seitenwandkörpers 302 angebettet, um die Integrität des Verbinders 322 zu schützen. In anderen Ausführungsformen kann der Verbinder 322 entlang der Außenfläche 306 angeordnet werden.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung ist generell durch das Bezugszeichen 400 in 10 angedeutet. Die Kombination 400 gleicht der Kombination 300, abgesehen davon, dass sich der Verbinder 322 über den zurück- und hochgeschlagenen Abschnitt 310 erstreckt. Der Verbinder 322 verläuft so neben oder durch die Unterbaukords 308. Diese Ausgestaltung schützt den Verbinder 322 vor Reibungskräften, die der Reifen 8 an der Schnittstelle zwischen dem Reifen 8 und der Felge erfährt. Der Verbinder 322 kann sich ferner durch den Wulstfüller 39 neben sowohl den zurück- und hochgeschlagenen Abschnitt 310 und dem Unterbaukord 308 erstrecken. Diese alternative Konfiguration wird in 10 aufgezeigt und durch das Bezugszeichen 323 angedeutet.
Die fünfte alternative Ausführungsform der Erfindung ist generell durch das Bezugszeichen 500 in 11 angedeutet. Die Kombination 500 umfasst Elemente, die der oben beschriebenen Kombination 300 gleichen, so dass die gleichen Zahlen eingesetzt werden, wenn auf diese Elemente Bezug genommen wird. Bei der Kombination 500 ist die Antenne 320 an der Außenfläche 306 der Seitenwand 302 befestigt. Die Antenne 320 kann durch ein Schutzmaterial abgedeckt sein oder kann gegenüber der Umgebung, die den Reifen 8 umgibt, freiliegen. In 11 erstreckt sich der Verbinder 322 unter dem Wulstring 37 hindurch. Die Kombination 600 in 12 gleicht der Kombination 500, abgesehen davon, dass sich der Verbinder 322 über den zurück- und hochgeschlagenen Abschnitt 310 erstreckt.
Die 13 und 14 zeigen die Kombinationen 700 und 800, wobei ein Stecker- und Buchsenverbinder 330 eingesetzt wird, um die Überwachungseinrichtung 31 mit dem Verbinder 322 zu verbinden.
In der vorstehenden Beschreibung sind gewisse Ausdrücke eingesetzt worden, um kurz und deutlich das Verständnis zu erzielen. Daraus dürfen jedoch keine unnötigen Beschränkungen abgeleitet werden, abgesehen von den Erfordernissen des Standes der Technik, da solche Ausdrücke aus beschreibenden Gründen verwendet wurden und dazu gedacht sind breit ausgelegt zu werden.
Darüber hinaus ist die Beschreibung und die Darstellung der Erfindung lediglich beispielhaft und die Erfindung ist nicht auf die exakten Details beschränkt, die gezeigt oder beschrieben wurden; der Rahmen des Schutzes wird lediglich durch die anhängenden Ansprüche vorgegeben.

Claims

Reifen (8), der eine Seitenwand (302) mit mindestens einem Unterbaukord (308), einem Wulstring (37), einem Wulstfüller (39) und einem hoch- und zurückgeschlagenem Unterbaukord (310) besitzt, die in der Seitenwand (302) angeordnet sind, wobei die Seitenwand (302) eine Innenfläche (304) und eine Außenfläche (306) besitzt, und wobei eine Überwachungseinrichtung (31) an der Innenfläche (304) der Seitenwand (302) befestigt ist, und wobei die Überwachungseinrichtung (31) mindestens ein Sensorelement (18) besitzt, und wobei eine Antenne (320) an der Reifenseitenwand (302) an einer Stelle beabstandet von der Überwachungseinrichtung (31) befestigt ist, und wobei ein Verbinder (322) eine elektrische Verbindung zwischen der Antenne (320) und der Überwachungseinrichtung (31) vorsieht, und wobei der Reifen dadurch gekennzeichnet ist, dass die Antenne (322) an der Reifenseitenwand (302) außerhalb des Unterbaukords (308) befestigt ist.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem der Verbinder (322) elektrisch mit der Überwachungseinrichtung (31) gekoppelt ist, um eine elektrische Verbindung zwischen der Antenne (322) und der Überwachungseinrichtung (31) vorzusehen.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem der Verbinder (322) mit der Überwachungseinrichtung (31) mit einer lösbaren Stecker- und Buchsenverbindung (330) verbunden ist, um eine elektrische Verbindung zwischen der Antenne (322) und der Überwachungseinrichtung (31) vorzusehen.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem der Verbinder (322) unter dem Wulstring (37) hindurch verläuft.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem der Verbinder (322) oberhalb des zurück- und hochgeschlagenen Bodykords (310) verläuft.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem sich der Verbinder (322) durch den Wulstfüller (39) hindurch erstreckt.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem die Antenne (320) innerhalb der Seitenwand (302) des Reifens (8) eingebettet ist.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem die Antenne (320) an der Außenfläche (306) der Seitenwand (302) des Reifens (8) angeordnet ist.
Reifen nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Flicken oder Träger (316), der an der Innenfläche (304) der Seitenwand (302) befestigt ist, und wobei die Überwachungseinrichtung (31) am Flicken bzw. Träger (316) befestigt ist.
Reifen nach Anspruch 9, bei dem der Verbinder (322) über den zurück- und hochgeschlagenen Unterbaukord (310) verläuft.
Reifen nach Anspruch 9, bei dem sich der Verbinder (322) durch den Wulstfüller (39) hindurch erstreckt.
Reifen nach Anspruch 9, bei dem der Verbinder (322) unter dem Wulstring (37) hindurch verläuft.