WO2005087517A1 - Wheel module - Google Patents

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WO2005087517A1
WO2005087517A1 PCT/DE2005/000460 DE2005000460W WO2005087517A1 WO 2005087517 A1 WO2005087517 A1 WO 2005087517A1 DE 2005000460 W DE2005000460 W DE 2005000460W WO 2005087517 A1 WO2005087517 A1 WO 2005087517A1
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WO
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wheel module
tire
wheel
module
elastic band
Prior art date
Application number
PCT/DE2005/000460
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German (de)
French (fr)
Inventor
Wilfried Babutzka
Dietmar Huber
Manfred Krapf
Jakob Schillinger
Joachim Hrabi
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic 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.)
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Publication date
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Priority to DE112005000543.7T priority patent/DE112005000543B4/en
Publication of WO2005087517A1 publication Critical patent/WO2005087517A1/en

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    • 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
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0491—Constructional details of means for attaching the control device
    • B60C23/0493—Constructional details of means for attaching the control device for attachment on the tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061—Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29D2030/0072—Attaching fasteners to tyres, e.g. patches, in order to connect devices to tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061—Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29D2030/0077—Directly attaching monitoring devices to tyres before or after vulcanization, e.g. microchips

Definitions

  • the present invention relates to a wheel module which, according to the preamble of claim 1, can be fastened to an inside of a tread of a tire by means of fastening means.
  • a wheel module with a pressure sensor is known from US 4,246,567.
  • the wheel module is attached to a dome made of non-conductive material by means of bonding.
  • the dome is also bonded to the inside of the tread of a motor vehicle tire.
  • the wheel module comprises a piezo crystal designed as a pellet, which has a flat surface and expands in the direction of the rolling radius of the tire.
  • the wheel module is exposed to very high acceleration forces and the resulting bending moments.
  • the edges of the pellet can come into contact with the tire and rub accordingly, which can damage both the tire and the wheel module.
  • the wheel module according to the invention is arched on a side facing the tread of the tire, at least in the longitudinal direction, which corresponds in particular to a direction of travel of the vehicle. Due to the curvature, occurring forces and moments can be better absorbed. In addition, the rubbing of the corners of the wheel module on the tire known from the prior art can be significantly reduced in this way.
  • the longitudinal radius of the wheel module i.e. the radius of the curvature, smaller than the rolling radius of the tire. This ensures that the wheel module is not chafed against the tire, which in turn can increase the service life of the tire.
  • At least one, in particular cup-shaped, longitudinal strut is provided on the wheel module.
  • This longitudinal strut is used to absorb forces and moments that act on the wheel module.
  • this longitudinal strut is curved as part of the wheel module.
  • At least one, in particular bar-shaped, cross strut is also provided on the wheel module, which also serves to absorb forces and moments.
  • one or more cross struts can be provided.
  • the wheel module comprises a pressure sensor, this is preferably provided in the vicinity of the side of the wheel module facing the tire tread. At this point the centrifugal forces acting on the wheel module are greatest, which advantageously supports self-cleaning of the pressure membrane.
  • At least one elastic band is preferably provided as the fastening means of the wheel module on the tire, which can be threaded through the wheel module, for example.
  • the elastic band may include the wheel module in such a way that the wheel module is essentially arranged between the elastic band and the tire.
  • no opening for the belt should be provided in the wheel module.
  • the at least one elastic band can preferably be fastened to the wheel module via fixing means.
  • a fixing button or a fixing bracket can be used as the fixing means, for example.
  • the elastic band can also be attached to the wheel module by gluing.
  • the wheel module, the at least one fastening means and the fixing means are arranged on a patch or patch.
  • This patch can then be attached to the tire as a complete assembly, preferably by means of vulcanization.
  • FIG. 1 is a schematic view of a wheel module known from the prior art with a flat underside
  • FIG. 2 shows a schematic view of a wheel module according to the invention, in which the underside is curved
  • FIG. 3 is a lateral and side view of a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a longitudinal view of the embodiment according to FIG. 3,
  • Fig. 5 shows a second embodiment of the present invention in transverse and longitudinal view and a scaled-down plan view of the patch and
  • Fig. 6 shows a third embodiment of the present invention in transverse and longitudinal view and a scaled-down plan view, which in turn shows the patch or patch.
  • FIG. 1 and 2 show a schematic view of a wheel module 1 which is fastened by means of fastening means 5 on the inside 4 of a tire tread 2.
  • the wheel module 1 can For example, data can be transmitted wirelessly to one or more transmitting and receiving antennas (not shown) arranged on the vehicle, for example.
  • the wheel module 1 can comprise at least one pressure sensor and optionally further sensors such as a temperature or an acceleration sensor (not shown).
  • the attachment on the inside 4 of the tread 2 exposes the wheel module 1 to a centrifugal acceleration a when the tire 9 rotates, which can be up to five thousand times the gravitational acceleration g (5000 g).
  • air coils with a large diameter (not shown) may be required. It is only with this specification that the energy required for operation can be transmitted during one wheel rotation. This therefore means large cross-sectional areas on the wheel module 1, on which the centrifugal forces a and bending moments B can act.
  • a further problem of the prior art shown only in FIG. 1 is that this wheel module 1 has edges or chafing points S at which contact with the tire 9 and corresponding chafing can occur, as a result of which both the tire 9 as well as the wheel module 1 can be damaged.
  • the wheel module 1 is curved according to the invention on a side 3 facing the tread 2 of the tire 9, at least in the longitudinal direction L, which corresponds in particular to a direction of travel X of the vehicle. Due to the curvature, occurring forces and moments can be better absorbed. The round transition can also significantly reduce the chafing of the corners of the wheel module 1 known from the prior art on the tire 9. Instead of In other words, an arched bearing surface of a flat bearing surface of the wheel module 1 is provided.
  • the longitudinal radius r of the wheel module 1, i.e. the radius r of the curvature is smaller than the rolling radius R of the tire 9. This ensures that the wheel module 1 is rubbed against the tire 9 at the abrasion points shown in FIG. 1
  • At least one, in particular runner-shaped, longitudinal strut 6 is preferably provided on the wheel module 1. This longitudinal strut
  • this longitudinal strut 6 serves to absorb forces and moments that act on the wheel module 1.
  • this longitudinal strut 6 is curved as part of the wheel module 1.
  • two longitudinal struts 6 are present.
  • a cavity is also advantageously created between the wheel module 1 and the tire 9, which prevents a dynamic pumping effect on the pressure sensor (not shown).
  • cross brace 7 is provided, which also serves to absorb forces and moments.
  • one or more cross struts 7 can be provided. 3 and 4, two cross struts 7 are present and bar-shaped.
  • the cross struts 7 can also be connected to the longitudinal struts 6.
  • the wheel module 1 comprises a pressure sensor (not shown), this is preferably provided in the vicinity of the side 3 of the wheel module 1 facing the tread 4 of the tire 9. At this point the centrifugal forces acting on the wheel module 1 are greatest, which advantageously supports self-cleaning of the pressure membrane of the pressure sensor.
  • At least one elastic band 11 is preferably provided as the fastening means of the wheel module 1 on the tire 9, which is threaded through the wheel module 1 in this exemplary embodiment.
  • An additional safeguard is provided, for example, by the tape 11 being glued to the wheel module 1 or being fixed by means of a fixing means, in particular a button 8.
  • This button 8 can, for example, be glued, latched or anchored to the wheel module 1.
  • FIG. 5 and 6 show two further exemplary embodiments of the present invention, in which the wheel module 1 is fastened in FIG. 5 by means of a single and in FIG. 6 by means of a double band 11.
  • the elastic band 11 in each case encompasses the wheel module 1 such that the wheel module 1 essentially lies between the elastic band 11 and the tire 9 is arranged.
  • the wheel module 1 can also be attached to the belt 11 according to FIG. 6 via a fixing bracket 10, which preferably engages around the wheel module 1 in a latching manner.
  • a patch or patch 12 is shown in a plan view in a reduced scale compared to the two respectively overlying figures.
  • the wheel module 1, the at least one fastening means 11 and the fixing means 8 and 10 are arranged on this patch or patch 12.
  • the patch 12 In the patch
  • the patch 12 can then be attached to the tire 9 as a complete assembly, preferably by means of vulcanization. In this way, the assembly can be considerably simplified. However, commercially available tires 9 can also be retrofitted with the wheel module 1.

Abstract

The invention relates to a wheel module (1) which can be secured to an inner side (4) of a running surface (2) of a wheel (9) by securing means (5). According to the invention, in order to extend the durability of the wheel module (1), one side (3) of the wheel module (1), which is oriented towards the running surface (2) of the wheel (9), is dome-shaped in at least the longitudinal direction (L) of the wheel module (1), which corresponds to the direction of travel (X).

Description

Radmodulwheel module
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radmodul, das gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 über Befestigungsmittel an einer Innenseite einer Lauffläche eines Reifens befestigbar ist.The present invention relates to a wheel module which, according to the preamble of claim 1, can be fastened to an inside of a tread of a tire by means of fastening means.
Aus der deutschen Patentschrift DE 44 02 136 C2 ist bereits ein innerhalb des Fahrzeugreifens angeordnetes Radmodul bekannt, das einen Beschleunigungssensor und einen Temperatursensor aufweist.From the German patent DE 44 02 136 C2 a wheel module arranged inside the vehicle tire is already known, which has an acceleration sensor and a temperature sensor.
Ein Radmodul mit einem Drucksensor ist aus der US 4,246,567 bekannt. Hierbei ist das Radmodul mittels Bonden an einer Kuppel aus nicht leitendem Material befestigt. Die Kuppel wiederum ist ebenfalls durch Bonden an der Innenseite der Lauffläche eines Kraftfahrzeugreifens montiert. Das Radmodul umfasst einen als Pellet ausgebildeten Piezokristall, der eine ebene Oberfläche aufweist und sich in Richtung des Rollradius des Reifens ausdehnt. Das Radmodul ist sehr hohen Beschleunigungskräften und dadurch hervorgerufenen Biegemomenten ausgesetzt. Außerdem kann es an den Kanten des Pellets zu einer Berührung mit dem Reifen und zu einem entsprechenden Scheuern kommen, wodurch sowohl Reifen als auch Radmodul beschädigt werden können.A wheel module with a pressure sensor is known from US 4,246,567. Here, the wheel module is attached to a dome made of non-conductive material by means of bonding. The dome, in turn, is also bonded to the inside of the tread of a motor vehicle tire. The wheel module comprises a piezo crystal designed as a pellet, which has a flat surface and expands in the direction of the rolling radius of the tire. The wheel module is exposed to very high acceleration forces and the resulting bending moments. In addition, the edges of the pellet can come into contact with the tire and rub accordingly, which can damage both the tire and the wheel module.
Es ist demzufolge die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Radmodul zu schaffen, das den mechanischen Beanspruchungen besser gewachsen ist und eine hohe Lebensdauer aufweist. Ferner soll der Reifen durch das Modul nicht beschädigt werden. Diese Aufgabe wird durch ein Radmodul mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.It is therefore the object of the present invention to provide a wheel module which is better able to withstand the mechanical loads and has a long service life. Furthermore, the tire should not be damaged by the module. This object is achieved by a wheel module with the features of claim 1.
Dazu ist das erfindungsgemäße Radmodul an einer zur Lauffläche des Reifens hin gerichtete Seite zumindest in Längsrichtung, die insbesondere einer Fahrtrichtung des Fahrzeuges entspricht, gewölbt ausgebildet. Durch die Wölbung können auftretende Kräfte und Momente besser aufgenommen werden. Außerdem kann das Scheuern der aus dem Stand der Technik bekannten Ecken des Radmoduls am Reifen so deutlich verringert werden.For this purpose, the wheel module according to the invention is arched on a side facing the tread of the tire, at least in the longitudinal direction, which corresponds in particular to a direction of travel of the vehicle. Due to the curvature, occurring forces and moments can be better absorbed. In addition, the rubbing of the corners of the wheel module on the tire known from the prior art can be significantly reduced in this way.
Mit Vorteil ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Längsradius des Radmoduls, d.h. der Radius der Wölbung, kleiner als der Rollradius des Reifens. Hierdurch wird erreicht, dass das Scheuern des Radmoduls am Reifen vollständig verhindert wird, wodurch wiederum die Lebensdauer des Reifens erhöht werden kann.Advantageously, according to a preferred embodiment of the present invention, the longitudinal radius of the wheel module, i.e. the radius of the curvature, smaller than the rolling radius of the tire. This ensures that the wheel module is not chafed against the tire, which in turn can increase the service life of the tire.
Vorzugsweise ist am Radmodul zumindest eine, insbesondere ku- fenförmig ausgebildete, Längsverstrebung vorgesehen. Diese Längsverstrebung dient zur Aufnahme von Kräften und Momenten, die auf das Radmodul einwirken. Insbesondere ist diese Längsverstrebung als Teil des Radmoduls gewölbt ausgebildet.Preferably, at least one, in particular cup-shaped, longitudinal strut is provided on the wheel module. This longitudinal strut is used to absorb forces and moments that act on the wheel module. In particular, this longitudinal strut is curved as part of the wheel module.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist am Radmodul weiterhin zumindest eine, insbesondere balkenförmig ausgebildete, Querverstrebung vorgesehen, die ebenfalls zur Aufnahme von Kräften und Momenten dient. Je nach Belastungskollektiv können eine oder mehrere Querverstrebungen vorgesehen sein. Falls das Radmodul einen Drucksensor umfasst, so ist dieser bevorzugt in der Nähe der zur Lauffläche des Reifens hin gerichtete Seite des Radmoduls vorgesehen. An dieser Stelle sind die am Radmodul angreifenden Zentrifugalkräfte am größten, wodurch in vorteilhafter Weise eine Selbstreinigung der Druckmembran unterstützt wird.According to a development of the present invention, at least one, in particular bar-shaped, cross strut is also provided on the wheel module, which also serves to absorb forces and moments. Depending on the load spectrum, one or more cross struts can be provided. If the wheel module comprises a pressure sensor, this is preferably provided in the vicinity of the side of the wheel module facing the tire tread. At this point the centrifugal forces acting on the wheel module are greatest, which advantageously supports self-cleaning of the pressure membrane.
Als Befestigungsmittel des Radmoduls am Reifen ist vorzugsweise zumindest ein elastisches Band vorgesehen, das beispielsweise durch das Radmodul hindurch gefädelt sein kann.At least one elastic band is preferably provided as the fastening means of the wheel module on the tire, which can be threaded through the wheel module, for example.
Es ist aber auch möglich, dass das elastische Band das Radmodul derart umfasst, dass das Radmodul im Wesentlichen zwischen dem elastischen Band und dem Reifen angeordnet ist. Bei dieser Variante uss im Radmodul keine Öffnung für das Band vorgesehen sein.However, it is also possible for the elastic band to include the wheel module in such a way that the wheel module is essentially arranged between the elastic band and the tire. In this variant, no opening for the belt should be provided in the wheel module.
Bevorzugt ist das zumindest eine elastische Band über Fixiermittel am Radmodul befestigbar. Als Fixiermittel kommen beispielsweise ein Fixierknopf oder ein Fixierbügel in Frage. Das elastische Band kann aber auch mittels Kleben am Radmodul befestigt werden.The at least one elastic band can preferably be fastened to the wheel module via fixing means. A fixing button or a fixing bracket can be used as the fixing means, for example. The elastic band can also be attached to the wheel module by gluing.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung sind das Radmodul, das wenigstens eine Befestigungsmittel und das Fixiermittel auf einem Patch bzw. Flicken angeordnet. Dieser Patch kann dann als komplette Baugruppe am Reifen befestigt werden, vorzugsweise mittels Vulkanisieren. In der nachfolgenden Beschreibung werden die Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the wheel module, the at least one fastening means and the fixing means are arranged on a patch or patch. This patch can then be attached to the tire as a complete assembly, preferably by means of vulcanization. In the following description, the features and details of the invention in connection with the accompanying drawings are explained in more detail using exemplary embodiments. Features and relationships described in individual variants can in principle be transferred to all exemplary embodiments. The drawings show:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Radmoduls mit ebener Unterseite,1 is a schematic view of a wheel module known from the prior art with a flat underside,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Radmoduls, bei dem die Unterseite gewölbt ist,2 shows a schematic view of a wheel module according to the invention, in which the underside is curved,
Fig. 3 eine Quer- bzw. Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,3 is a lateral and side view of a first embodiment of the present invention,
Fig. 4 eine Längsansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 3,4 shows a longitudinal view of the embodiment according to FIG. 3,
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Quer- und Längsansicht sowie einer im Maßstab verkleinerten Draufsicht auf den Patch undFig. 5 shows a second embodiment of the present invention in transverse and longitudinal view and a scaled-down plan view of the patch and
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Quer- und Längsansicht sowie einer im Maßstab verkleinerten Draufsicht, in der wiederum der Patch bzw. Flicken dargestellt ist.Fig. 6 shows a third embodiment of the present invention in transverse and longitudinal view and a scaled-down plan view, which in turn shows the patch or patch.
Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Ansicht ein Radmodul 1, das über Befestigungsmittel 5 auf der Innenseite 4 einer Reifenlauffläche 2 befestigt ist. Mittels des Radmoduls 1 können beispielsweise Daten zu einer oder mehreren beispielsweise am Fahrzeug angeordneten Sende- und Empfangsantennen (nicht dargestellt) drahtlos übertragen werden. Das Radmodul 1 kann zumindest einen Drucksensor sowie optional weitere Sensoren wie einen Temperatur- oder einen Beschleunigungssensor (nicht dargestellt) umfassen.1 and 2 show a schematic view of a wheel module 1 which is fastened by means of fastening means 5 on the inside 4 of a tire tread 2. By means of the wheel module 1 can For example, data can be transmitted wirelessly to one or more transmitting and receiving antennas (not shown) arranged on the vehicle, for example. The wheel module 1 can comprise at least one pressure sensor and optionally further sensors such as a temperature or an acceleration sensor (not shown).
Durch die Befestigung auf der Innenseite 4 der Lauffläche 2 wird das Radmodul 1 bei einer Drehung des Reifens 9 einer Zentrifugalbeschleunigung a ausgesetzt, die bis zum fünftausendfachen der Erdbeschleunigung g (5000 g) betragen kann. Diese Zentrifugalbeschleunigung a berechnet sich gemäß der folgenden bekannten Formel: a = V2/RThe attachment on the inside 4 of the tread 2 exposes the wheel module 1 to a centrifugal acceleration a when the tire 9 rotates, which can be up to five thousand times the gravitational acceleration g (5000 g). This centrifugal acceleration a is calculated according to the following known formula: a = V 2 / R
Im Bereich des Latsches, in dem der Reifen 9 direkten Kontakt zur Fahrbahn hat, wirkt wegen der Montage auf der inneren Mantelfläche 4 bzw. der Innenseite 4 der Reifenlauffläche 2 keine Zentrifugalbeschleunigung a auf das Radmodul 1, da der Radius R hier gegen Unendlich geht. Die Zentrifugalbeschleunigung a wird noch durch von der Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn herrührende Vertikalbeschleunigungen überlagert. Beim Übergang in den Latschbereich oder beim Verlassen des Latschbereiches treten demzufolge sehr hohe Beschleunigungsänderungen auf, da in der Latschzone nur die Erdbeschleunigung g wirkt. Dieser Beschleunigungsbelastung ist das Radmodul 1 während des Betriebes ausgesetzt.In the area of the contact patch, in which the tire 9 is in direct contact with the road, no centrifugal acceleration a acts on the wheel module 1 due to the mounting on the inner circumferential surface 4 or the inside 4 of the tire tread 2, since the radius R here goes towards infinity. The centrifugal acceleration a is also superimposed by vertical accelerations resulting from the surface condition of the road. When changing to the Latsch area or leaving the Latsch area, very high acceleration changes occur, since only the gravitational acceleration g acts in the Latsch zone. The wheel module 1 is exposed to this acceleration load during operation.
Da bei vorgegebener Beschleunigung mit zunehmender Wirkfläche auch die Biegung bzw. das auf das Radmodul 1 einwirkende Bie- gemoment B zunimmt, besteht die Gefahr eines Ermüdungsbruches zumindest von Komponenten am Radmodul 1 und/oder ein Bruch des beispielsweise gemoldeten, also sehr spröden Außengehäuses des Radmoduls 1.Since with a given acceleration with increasing effective area, the bend or the bending acting on the wheel module 1 also moment B increases, there is a risk of a fatigue fracture at least of components on the wheel module 1 and / or a breakage of the outer housing of the wheel module 1, which is for example molded, ie very brittle.
Außerdem können systembedingt beispielsweise wegen der Energieübertragung über elektromagnetische Felder von einer Antenne zum Radmodul 1 an diesem nicht dargestellte Luftspulen (Induktivitäten) mit großem Durchmesser erforderlich sein. Nur mit dieser Vorgabe kann möglicherweise die für den Betrieb erforderliche Energie während einer Radumdrehung übertragen werden. Dies bedeutet also große Querschnittflächen am Radmodul 1, auf die die Zentrifugalkräfte a und Biegemomente B wirken können.In addition, due to the system, for example because of the energy transmission via electromagnetic fields from an antenna to the wheel module 1, air coils (inductors) with a large diameter (not shown) may be required. It is only with this specification that the energy required for operation can be transmitted during one wheel rotation. This therefore means large cross-sectional areas on the wheel module 1, on which the centrifugal forces a and bending moments B can act.
Ein weiteres Problem des nur in Fig. 1 dargestellten Standes der Technik liegt darin, dass dieses Radmodul 1 Kanten bzw. Scheuerstellen S aufweist, an denen es zu einer Berührung mit dem Reifen 9 und zu einem entsprechenden Scheuern kommen kann, wodurch sowohl der Reifen 9 als auch das Radmodul 1 beschädigt werden können.A further problem of the prior art shown only in FIG. 1 is that this wheel module 1 has edges or chafing points S at which contact with the tire 9 and corresponding chafing can occur, as a result of which both the tire 9 as well as the wheel module 1 can be damaged.
Wie in Fig. 2 dargestellt, die in schematischer Ansicht die vorliegende Erfindung zeigt, ist das Radmodul 1 an einer zur Lauffläche 2 des Reifens 9 hin gerichtete Seite 3 zumindest in Längsrichtung L, die insbesondere einer Fahrtrichtung X des Fahrzeuges entspricht, erfindungsgemäß gewölbt ausgebildet. Durch die Wölbung können auftretende Kräfte und Momente besser aufgenommen werden. Durch den runden Übergang kann ferner das Scheuern der aus dem Stand der Technik bekannten Ecken des Radmoduls 1 am Reifen 9 deutlich verringert werden. Anstelle einer planen Auflagefläche des Radmoduls 1 ist mit anderen Worten eine gewölbte Auflagefläche vorgesehen.As shown in FIG. 2, which shows the present invention in a schematic view, the wheel module 1 is curved according to the invention on a side 3 facing the tread 2 of the tire 9, at least in the longitudinal direction L, which corresponds in particular to a direction of travel X of the vehicle. Due to the curvature, occurring forces and moments can be better absorbed. The round transition can also significantly reduce the chafing of the corners of the wheel module 1 known from the prior art on the tire 9. Instead of In other words, an arched bearing surface of a flat bearing surface of the wheel module 1 is provided.
Mit Vorteil ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Längsradius r des Radmoduls 1, d.h. der Radius r der Wölbung, kleiner als der Rollradius R des Reifens 9. Hierdurch wird erreicht, dass das Scheuern des Radmoduls 1 am Reifen 9 an den in Fig. 1 gezeigten ScheuerstellenAccording to a preferred embodiment of the present invention, the longitudinal radius r of the wheel module 1, i.e. the radius r of the curvature is smaller than the rolling radius R of the tire 9. This ensures that the wheel module 1 is rubbed against the tire 9 at the abrasion points shown in FIG. 1
5 vollständig verhindert wird, wodurch wiederum die Lebensdauer des Reifens 9 erhöht werden kann.5 is completely prevented, which in turn can increase the life of the tire 9.
Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, die ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, ist am Radmodul 1 vorzugsweise zumindest eine, insbesondere kufenförmig ausgebildete, Längsverstrebung 6 vorgesehen. Diese LängsverstrebungAs shown in FIGS. 3 and 4, which show a first exemplary embodiment of the present invention, at least one, in particular runner-shaped, longitudinal strut 6 is preferably provided on the wheel module 1. This longitudinal strut
6 dient zur Aufnahme von Kräften und Momenten, die auf das Radmodul 1 einwirken. Insbesondere ist diese Längsverstrebung 6 als Teil des Radmoduls 1 gewölbt ausgebildet.6 serves to absorb forces and moments that act on the wheel module 1. In particular, this longitudinal strut 6 is curved as part of the wheel module 1.
In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Längsverstrebungen 6 vorhanden. Mittels der bevorzugten Ausbildung der Längsverstrebungen 6 als Kufen wird zudem in vorteilhafter Weise ein Hohlraum zwischen dem Radmodul 1 und dem Reifen 9 geschaffen, der einen dynamischen Pumpeffekt auf den nicht dargestellten Drucksensor verhindert. Eine Konstruktion des Radmoduls 1 aus Vollmaterial (Fig. 2), aber unter Beibehaltung der abgerundeten Auflagefläche 3, ist möglich, hat aber den Nachteil einer erhöhten Masse und eines erhöhten Materialeinsatzes.In this embodiment, two longitudinal struts 6 are present. By means of the preferred design of the longitudinal struts 6 as runners, a cavity is also advantageously created between the wheel module 1 and the tire 9, which prevents a dynamic pumping effect on the pressure sensor (not shown). A construction of the wheel module 1 from solid material (FIG. 2), but while maintaining the rounded contact surface 3, is possible, but has the disadvantage of an increased mass and an increased use of material.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann am Radmodul 1 weiterhin zumindest eine, insbesondere balkenförmig ausgebildete, Querverstrebung 7 vorgesehen, die ebenfalls zur Aufnahme von Kräften und Momenten dient. Je nach Belastungskollektiv können eine oder mehrere Querverstrebungen 7 vorgesehen sein. In Fig. 3 und 4 sind zwei Querverstrebungen 7 vorhanden und balkenförmig ausgebildet. Insbesondere können die Querverstrebungen 7 auch mit den Längsverstrebungen 6 verbunden sein.According to a development of the present invention, at least one, in particular bar-shaped, can also be on the wheel module 1 trained, cross brace 7 is provided, which also serves to absorb forces and moments. Depending on the load spectrum, one or more cross struts 7 can be provided. 3 and 4, two cross struts 7 are present and bar-shaped. In particular, the cross struts 7 can also be connected to the longitudinal struts 6.
Falls das Radmodul 1 einen Drucksensor (nicht gezeigt) umfasst, so ist dieser bevorzugt in der Nähe der zur Lauffläche 4 des Reifens 9 hin gerichtete Seite 3 des Radmoduls 1 vorgesehen. An dieser Stelle sind die am Radmodul 1 angreifenden Zentrifugalkräfte am größten, wodurch in vorteilhafter Weise eine Selbstreinigung der Druckmembran des Drucksensors unterstützt wird.If the wheel module 1 comprises a pressure sensor (not shown), this is preferably provided in the vicinity of the side 3 of the wheel module 1 facing the tread 4 of the tire 9. At this point the centrifugal forces acting on the wheel module 1 are greatest, which advantageously supports self-cleaning of the pressure membrane of the pressure sensor.
Als Befestigungsmittel des Radmoduls 1 am Reifen 9 ist vorzugsweise zumindest ein elastisches Band 11 vorgesehen, das in diesem Ausführungsbeispiel durch das Radmodul 1 hindurch gefädelt ist. Eine zusätzliche Absicherung bietet beispielsweise das Ankleben des Bandes 11 an das Radmodul 1 oder die Fixierung mittels eines Fixiermittels, insbesondere eines Knopfes 8. Dieser Knopf 8 kann an dem Radmodul 1 beispielsweise verklebt, verrastet oder verankert werden.At least one elastic band 11 is preferably provided as the fastening means of the wheel module 1 on the tire 9, which is threaded through the wheel module 1 in this exemplary embodiment. An additional safeguard is provided, for example, by the tape 11 being glued to the wheel module 1 or being fixed by means of a fixing means, in particular a button 8. This button 8 can, for example, be glued, latched or anchored to the wheel module 1.
Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, bei denen das Radmodul 1 in Fig. 5 mittels eines übergelegten Einzel- und in Fig. 6 mittels eines übergelegten Doppelbandes 11 befestigt ist. Dabei umfasst das elastische Band 11 das Radmodul 1 jeweils derart, dass das Radmodul 1 im Wesentlichen zwischen dem elastischen Band 11 und dem Reifen 9 angeordnet ist. Bei dieser Variante muss im Radmodul 1 in vorteilhafter Weise keine Öffnung für das Band5 and 6 show two further exemplary embodiments of the present invention, in which the wheel module 1 is fastened in FIG. 5 by means of a single and in FIG. 6 by means of a double band 11. The elastic band 11 in each case encompasses the wheel module 1 such that the wheel module 1 essentially lies between the elastic band 11 and the tire 9 is arranged. In this variant, there is advantageously no opening for the band in the wheel module 1
11 vorgesehen sein.11 may be provided.
Anstelle des in Fig. 5 gezeigten Fixierknöpfes 8 kann gemäß Fig. 6 die Befestigung des Radmoduls 1 am Band 11 auch über einen Fixierbügel 10 vorgenommen werden, der vorzugsweise das Radmodul 1 rastend umgreift.Instead of the fixing button 8 shown in FIG. 5, the wheel module 1 can also be attached to the belt 11 according to FIG. 6 via a fixing bracket 10, which preferably engages around the wheel module 1 in a latching manner.
In der jeweils unteren Abbildung in Fig. 5 und Fig. 6 ist in einer Draufsicht ein Patch bzw. Flicken 12 in gegenüber den beiden jeweilig darüber liegenden Abbildungen in verkleinertem Maßstab dargestellt. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung sind das Radmodul 1, das wenigstens eine Befestigungsmittel 11 und das Fixiermittel 8 bzw. 10 auf diesem Patch bzw. Flicken 12 angeordnet. Im PatchIn each of the lower figures in FIGS. 5 and 6, a patch or patch 12 is shown in a plan view in a reduced scale compared to the two respectively overlying figures. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the wheel module 1, the at least one fastening means 11 and the fixing means 8 and 10 are arranged on this patch or patch 12. In the patch
12 sind dazu Aussparungen 13 zur Aufnahme des elastischen Bandes 11 angebracht. Der Patch 12 kann dann als komplette Baugruppe am Reifen 9 befestigt werden, vorzugsweise mittels Vulkanisieren. Auf diese Weise kann die Montage erheblich vereinfacht werden. Es können aber auch handelsübliche Reifen 9 mit dem Radmodul 1 nachgerüstet werden. 12, recesses 13 are provided for receiving the elastic band 11. The patch 12 can then be attached to the tire 9 as a complete assembly, preferably by means of vulcanization. In this way, the assembly can be considerably simplified. However, commercially available tires 9 can also be retrofitted with the wheel module 1.
Bezugszeichenliste :Reference symbol list:
1 Radmodul1 wheel module
2 Reifenlauffläche2 tire tread
3 Zur Reifenlauffläche hin gerichtete Seite des Radmoduls3 Side of the wheel module facing the tire tread
4 Innenseite der Reifenlauffläche4 inside of the tire tread
5 Befestigungsmittel5 fasteners
6 Längsverstrebung6 longitudinal strut
7 Querverstrebung7 cross strut
8 Fixierknopf8 fixing button
9 Reifen9 tires
10 Fixierbügel10 fixing brackets
11 elastisches Band11 elastic band
12 Patch bzw. Flicken12 patches or patches
13 Aussparungen13 recesses
a Zentrifugalbeschleunigunga Centrifugal acceleration
B Biegemoment g ErdbeschleunigungB bending moment g gravitational acceleration
L Längsrichtung des RadmodulsL longitudinal direction of the wheel module
Q Querrichtung r Längsradius des RadmodulsQ transverse direction r longitudinal radius of the wheel module
R Rollradius des ReifensR roll radius of the tire
S ScheuerstelleS chafe
V GeschwindigkeitV speed
X Fahrtrichtung X direction of travel

Claims

Patentansprüche claims
1. Radmodul (1), das über Befestigungsmittel (5) an einer Innenseite (4) einer Lauffläche (2) eines Reifens (9) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet:, dass eine zur Lauffläche (2) des Reifens (9) hin gerichtete Seite (3) des Radmoduls (1) zumindest in Längsrichtung (L) des Radmoduls (1) , die insbesondere einer Fahrtrichtung (X) entspricht, gewölbt ausgebildet ist.1. Wheel module (1) which can be fastened by means of fastening means (5) to an inside (4) of a tread (2) of a tire (9), characterized in that: one directed towards the tread (2) of the tire (9) Side (3) of the wheel module (1) is arched at least in the longitudinal direction (L) of the wheel module (1), which corresponds in particular to a direction of travel (X).
2. Radmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Längsradius (r) des Radmoduls (1) kleiner als ein Rollradius (R) des Reifens (9) ist.2. wheel module (1) according to claim 1, characterized in that a longitudinal radius (r) of the wheel module (1) is smaller than a rolling radius (R) of the tire (9).
3. Radmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Radmodul (1) zumindest eine, insbesondere kufenförmig ausgebildete, Längsverstrebung (6) vorgesehen ist.3. Wheel module (1) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one, in particular skid-shaped, longitudinal strut (6) is provided on the wheel module (1).
4. Radmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Radmodul (1) zumindest eine, insbesondere balkenförmig ausgebildete, Querverstrebung (7) vorgesehen ist. 4. Wheel module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, in particular bar-shaped, cross strut (7) is provided on the wheel module (1).
5. Radmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radmodul (1) einen Drucksensor umfasst, der in der Nähe der zur Lauffläche (2) hin gerichtete Seite (3) vorgesehen ist.5. Wheel module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel module (1) comprises a pressure sensor which is provided in the vicinity of the side (3) facing the tread (2).
6. Radmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsmittel (5) zumindest ein elastisches Band (11) vorgesehen ist.6. Wheel module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one elastic band (11) is provided as the fastening means (5).
7. Radmodul (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (11) durch das Radmodul (1) hindurch gefädelt ist.7. wheel module (1) according to claim 6, characterized in that the elastic band (11) is threaded through the wheel module (1).
8. Radmodul (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (11) das Radmodul (1) derart umfasst, dass das Radmodul (1) im Wesentlichen zwischen dem elastischen Band (11) und dem Reifen (9) angeordnet ist.8. Wheel module (1) according to claim 6, characterized in that the elastic band (11) comprises the wheel module (1) such that the wheel module (1) is arranged substantially between the elastic band (11) and the tire (9) is.
9. Radmodul (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elastische Band (11) über Fixiermittel (8, 10) am Radmodul (1) befestigbar ist.9. wheel module (1) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the at least one elastic band (11) via fixing means (8, 10) on the wheel module (1) can be fastened.
10. Radmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radmodul (1) , das wenigstens eine Befestigungsmittel (5, 11) und das Fixiermittel (8, 10) auf einem Patch bzw. Flicken (12) angeordnet sind, der am Reifen (9) befestigbar, vorzugsweise aufvulkanisierbar, ist. 10. Wheel module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel module (1), the at least one fastening means (5, 11) and the fixing means (8, 10) are arranged on a patch or patch (12) , which can be attached to the tire (9), preferably vulcanized on.
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