DE602005006014T2

DE602005006014T2 - Fahrzeugreifen und verwendung eines temperaturmesssystems

Info

Publication number: DE602005006014T2
Application number: DE200560006014
Authority: DE
Inventors: Lionel Fagot-Revurat; Pascal Prost
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2025-12-03
Also published as: JP2008521699A; US7415873B2; ATE391615T1; ES2306261T3; WO2006058918A1; CN100560389C; CN101068692A; BRPI0518754A2; WO2006058918A8; EP1819533A1; EP1819533B1; US20070295072A1; JP5015003B2; FR2878783B1; FR2878783A1; DE602005006014D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen, der von Kautschukmasseteilen gebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines drahtlosen Temperaturmesssystems in einem Fahrzeugreifen.
Die Erfindung betrifft Reifen für jeden Fahrzeugtyp, wie beispielsweise Auto, Motorrad, LKW, landwirtschaftliche Maschine oder Baumaschine.
Obwohl nicht auf eine solche Anwendung beschränkt, ist die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf einen Reifen für ein Motorrad beschrieben.
Die Verstärkungsbewehrung oder die Verstärkung der Reifen und insbesondere der Motorradreifen ist derzeit – und meistens – von der Stapelung von einer oder mehreren Lagen gebildet, die herkömmlicherweise „Unterbaulagen", „Oberbaulagen", usw. genannt werden. Diese Art der Bezeichnung der Verstärkungsbeschläge stammt vom Herstellungsverfahren, das darin besteht, eine Reihe von Halbfertigprodukten in Form von Lagen herzustellen, die mit oft längs angeordneten Drahtverstärkungen versehen sind, die in der Folge zusammengefügt oder gestapelt werden, um einen Reifenrohling zu formen. Die Lagen sind flach mit großen Abmessungen ausgeführt und werden in der Folge in Abhängigkeit von den Abmessungen eines gegebenen Produktes geschnitten. Das Zusammenfügen der Lagen erfolgt auch zuerst im Wesentlichen flach. Der so hergestellte Rohling wird dann geformt, um das typische Wulstprofil der Reifen anzunehmen. Die so genannten „fabrikfertigen" Halbfertigprodukte werden dann an den Rohling angelegt, um ein Produkt zu erhalten, das bereit ist zum Vulkanisieren.
Ein solcher „herkömmlicher" Verfahrenstyp setzt insbesondere für die Phase der Herstellung des Rohlings des Reifens die Verwendung eines Verankerungselements (im Allgemeinen ein Gestänge) voraus, das verwendet wird, um die Verankerung oder den Halt der Unterbaubewehrung in der Zone der Wülste des Reifens zu verwirklichen. So erfolgt bei diesem Verfahrenstyp ein Umlegen eines Abschnitts aller Lagen, aus denen die Unterbaubewehrung besteht (oder nur eines Teils), um ein Gestänge, das in dem Wulst des Reifens angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Verankerung der Unterbaubewehrung im Wulst erzeugt.
Die Generalisierung dieses herkömmlichen Verfahrenstyps in der Industrie veranlasste trotz zahlreicher Varianten bei der Art der Herstellung der Lagen und der Zusammenbauten den Fachmann dazu, ein auf das Verfahren abgestimmtes Vokabular zu verwenden; daher stammt die allgemein gültige Terminologie, die insbesondere die Begriffe „Lagen", „Unterbau", „Gestänge", „Formung" umfasst, um den Übergang von einem Flachprofil zu einem Wulstprofil zu bezeichnen, usw.
Heute gibt es Reifen, die eigentlich keine „Lagen" oder „Gestänge" nach den vorherigen Definitionen umfassen. Beispielsweise beschreibt das Dokument EP 0 582 196 Reifen, die ohne Hilfe von Halbfertigprodukten in Form von Lagen hergestellt wurden. Beispielsweise werden die Verstärkungselemente der verschiedenen Verstärkungsstrukturen direkt auf die angrenzenden Lagen von Kautschukgemischen aufgebracht, wobei die Einheit in aufeinander folgenden Lagen auf einen wulstförmigen Kern aufgebracht wird, dessen Form es ermöglicht, direkt ein Profil zu erhalten, das dem Endprofil des in Herstellung befindlichen Reifens ähnlich ist. In diesem Fall sind somit keine „Halbfertigprodukte" oder „Lagen" oder „Gestänge" mehr zu finden. Die Basisprodukte, wie beispielsweise die Kautschukgemische und die Verstärkungselemente in Form von Drähten oder Filamenten, werden direkt auf den Kern aufgebracht. Da dieser Kern Wulstform hat, braucht der Rohling nicht mehr geformt zu werden, um von einem Flachprofil zu einem Profil in Wulstform überzugehen.
Überdies verfügen die in diesem Dokument beschriebenen Reifen nicht über das „herkömmliche" Umlegen der Unterbaulage um ein Gestänge. Dieser Verankerungstyp ist durch eine Anordnung ersetzt, bei der an die Seitenverstärkungsstruktur angrenzend Umfangsdrähte angeordnet werden, wobei die Einheit in ein Kautschukgemisch zur Verankerung oder Verbindung eingefügt wird.
Es gibt auch Verfahren zur Montage auf einen wulstförmigen Kern, die speziell für eine rasche, wirksame und einfache Verlegung auf einen zentralen Kern angepasste Halbfertigprodukte verwenden. Schließlich ist es auch möglich, eine Mischung zu verwenden, die sowohl gewisse Halbfertigprodukte zur Verwirklichung gewisser architektonischer Aspekte verwenden (wie beispielsweise Lagen, Gestänge, usw.), während andere aus der direkten Aufbringung von Gemischen und/oder Verstärkungselementen hergestellt sind.
In dem vorliegenden Dokument sind, um die neuesten technologischen Entwicklungen sowohl im Bereich der Herstellung als auch der Ausführung der Produkte zu berücksichtigen, die herkömmlichen Begriffe, wie „Lagen", „Gestänge", usw. vorzugsweise durch neutrale oder vom verwendeten Verfahrenstyp unabhängige Begriffe ersetzt. So ist der Begriff „Unterbauverstärkung" oder „Seitenverstärkung" gültig, um die Verstärkungselemente einer Unterbaulage in dem herkömmlichen Verfahren und die entsprechenden Verstärkungselemente, die im Allgemeinen im Bereich der Seiten eingesetzt werden, eines nach einem Verfahren ohne Halbfertigprodukte hergestellten Reifens zu bezeichnen. Der Begriff „Verankerungszone" seinerseits kann sowohl das „herkömmliche" Umlegen einer Unterbau lage um ein Gestänge eines herkömmlichen Verfahrens als auch die Einheit bezeichnen, die von den Umfangsverstärkungselementen, dem Kautschukgemisch und den angrenzenden Seitenverstärkungsabschnitten einer unteren Zone, die mit einem Verfahren mit Aufbringen auf einen wulstförmigen Kern hergestellt ist, gebildet ist.
Die Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens ist die Richtung, die der Peripherie des Reifens entspricht und durch die Rollrichtung des Reifens definiert ist.
Eine Umfangsebene oder Umfangsschnittebene ist eine Ebene senkrecht auf die Drehachse des Reifens. Die Äquatorialebene ist die Umfangsebene, die durch die Mitte oder Spitze der Lauffläche verläuft.
Die Quer- oder Axialrichtung des Reifens ist parallel zur Drehachse des Reifens.
Eine Radialebene enthält die Drehachse des Reifens.
Wie im Falle aller anderen Reifen, ist eine Radialisierung der Reifen für Motorräder zu beobachten, wobei die Architektur solcher Reifen eine Unterbaubewehrung umfasst, der von einer oder zwei Lagen von Verstärkungselementen gebildet ist, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel bilden, der zwischen 65° und 90° betragen kann, wobei die Unterbaubewehrung radial über einer Oberbaubewehrung montiert ist, der mindestens aus im Allgemeinen textilen Verstärkungselementen gebildet ist. Allerdings gibt es nicht radiale Reifen, auf die sich die Erfindung ebenfalls bezieht. Die Erfindung betrifft ferner teilweise radiale Reifen, d. h. deren Verstärkungselemente der Unterbaubewehrung auf mindestens einem Teil der Unterbaubewehrung, beispielsweise in dem dem Oberbau des Reifens entsprechenden Teil, radial sind.
Zahlreiche Architekturen einer Oberbaubewehrung wurden vorgeschlagen, je nachdem, ob der Reifen dazu bestimmt ist, vorne am Motorrad oder hinten montiert zu werden. Eine erste Struktur besteht für die Oberbaubewehrung darin, nur Umfangskabel zu verwenden, und die Struktur wird insbesondere für die hintere Position eingesetzt. Eine zweite Struktur, die direkt von den üblicherweise bei den Reifen für Pkws eingesetzten Strukturen abgeleitet ist, wurde verwendet, um die Verschleißbeständigkeit zu verbessern, und besteht in der Verwendung von mindestens zwei Oberbauarbeitslagen von zueinander in jeder Lage parallelen aber von einer Lage zur anderen gekreuzten Verstärkungselementen, wobei mit der Umfangsrichtung spitze Winkel gebildet werden, wobei derartige Reifen insbesondere für die Vorderseite der Motorräder geeignet sind. Die beiden Oberbauarbeitslagen können mit mindestens einer Lage von Umfangselementen verbunden werden, die im Allgemeinen durch spiralförmiges Umwickeln eines Bandes aus mindestens einem mit Kautschuk ummantelten Verstärkungselement erhalten wird.
Die Wahl der Oberbauarchitektur der Reifen erfolgt direkt an gewissen Eigenschaften der Reifen, wie Verschleiß, Haltbarkeit, Haftung oder auch Fahrkomfort oder insbesondere im Falle der Motorräder im Hinblick auf die Stabilität. Allerdings sind weitere Parameter der Reifen, wie die Natur der Kautschukgemische, aus denen die Lauffläche besteht, auch für die Eigenschaften des Reifens wesentlich. Die Wahl und die Natur der Kautschukgemische, aus denen die Lauffläche besteht, sind beispielsweise wesentliche Parameter im Hinblick auf die Verschleißeigenschaften. Die Wahl und die Natur der Kautschukgemische, aus denen die Lauffläche besteht, sind auch für die Haftungseigenschaften des Reifens wesentlich.
Es ist dem Fachmann überdies bekannt, dass die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Kautschukgemische in Abhängigkeit von Temperatur variieren und dass somit die Temperatur einen Einfluss auf die Eigenschaften der Lauffläche eines Reifens hat.
Andererseits ist insbesondere aus dem Dokument EP 1 275 949 bekannt, einen drahtlosen Fühler in die Reifen zu integrieren, um die Kräfte oder Spannungen zu bestimmen, die innerhalb des Reifens ausgeübt werden.
Das Dokument EP 0 937 615 beschreibt seinerseits die Verwendung von drahtlosen Fühlern mit akustischer Bodenwelle, die in einen Reifen integriert sind, insbesondere um die Haftung eines Reifens zu messen. Ein solcher Fühler hat den Vorteil, dass er aus der Ferne durch eine drahtlose Funkfrequenzwelle abgefragt werden kann, ohne dass eine nahe Energiequelle notwendig ist. Die Energie der Abfragefunkwelle, die von einer Fernabfragevorrichtung gesandt wird, ist ausreichend, damit der Fühler eine modifizierte Funkwelle als Antwort sendet. Das Dokument US 2002/0121132 beschreibt einen Reifen, umfassend ein Temperaturmesssystem.
Die Erfindung soll einen Reifen liefern, der es ermöglicht, die Funktion des Fahrzeugs zu optimieren, und genauer die Verwendung des Fahrzeugs zu optimieren, wobei Informationen über die Haftung, das Verhalten oder auch den Verschleiß des Reifens geliefert werden.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch einen Reifen erreicht, umfassend mindestens eine Verstärkungsstruktur des Typs Unterbau, die von Verstärkungselementen gebildet und auf jeder Seite des Reifens an einem Wulst verankert ist, dessen Basis dazu bestimmt ist, auf einem Felgensitz montiert zu werden, wobei sich jeder Wulst radial nach außen durch eine Seite verlängert, wobei die Seiten radial nach außen an eine Lauffläche angrenzen, wobei die Lauffläche zum Teil aus Kautschukmassen gebildet ist und eine Grenzverschleißfläche umfasst, wobei mindestens ein drahtloses Temperaturmesssystem durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle in eine Zone einer Kautschukmasse der Lauffläche eingefügt ist, wobei die Zone radial außerhalb zu einer radial inneren Fläche zur Grenzverschleißfläche ist, und wobei die radial innere Fläche zur Grenzverschleißfläche im Neuzustand von der Außenfläche der Lauffläche um höchstens 95% der Dicke der Lauffläche und vorzugsweise höchstens 90% beabstandet ist.
Die Grenzverschleißfläche eines Reifens ist im Sinne der Erfindung als die Fläche definiert, die auf Basis der Verschleißindikatoren, die auf dem Reifen vorhanden sind, extrapoliert wurde.
Der Abstand zwischen der radial inneren Fläche zur Grenzverschleißfläche und der Außenfläche der Lauffläche und die Dicke der Lauffläche werden entlang der Normalen auf die Außenfläche der Lauffläche an dem betreffenden Punkt gemessen.
Während der Tests wurde aufgezeigt, dass die drahtlosen Temperaturmesssystems durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle des Typs SAW (Surface Acoustic Wave) oder BAW (Bulk Acoustic Wave) eine genaue Messung der lokalen Temperatur gestattet, d. h. eine Messung der Temperatur des Kautschukgemisches direkt in ihrer Umgebung.
Die Fühler des Typs SAW oder BAW haben auch den Vorteil, dass sie, wie vorher erwähnt, aus der Ferne durch eine Funkwelle abgefragt werden können, ohne dass eine nahe Energiequelle erforderlich ist.
Ein weiterer Vorteil dieser Fühler ist insbesondere mit ihren kleinen Abmessungen verbunden, die ihre Anbringung in den vorher erwähnten Zonen er möglichen, ohne die interne Funktion des Reifens zu stören.
Die Anbringung oder Integration eines drahtlosen Temperaturmesssystems durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle in der Zone, wie erfindungsgemäß definiert, gestattet somit eine lokale Messung der Temperatur aus einer begrenzten Entfernung zur Kontaktfläche des Reifens mit dem Boden und kann somit eine Information über die Eigenschaften der Lauffläche des Reifens und somit die Leistungen des Reifens, wie beispielsweise Haftung oder Verschleiß, liefern.
Die Informationen über die gemessenen Temperaturen werden durch eine akustische Welle an eine Abfragevorrichtung übertragen, die beispielsweise am Fahrzeug montiert ist, um dem Lenker des Fahrzeugs Angaben zu übermitteln. Diese Angaben, die dem Lenker zur Verfügung gestellt werden, können es ihm ermöglichen, das Lenken des Fahrzeugs anzupassen, um die festgestellte Erhitzung zu begrenzen und den Reifen wieder auf annehmbare Temperaturen zur Bewahrung seiner Leistungen zurückzuführen.
Nach einer ersten Ausführungsart der Erfindung ist die Zone radial außerhalb zur Grenzverschleißfläche. Nach dieser ersten Ausführungsart der Erfindung wird das drahtlose Temperaturmesssystem durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle möglichst nahe zur Oberfläche der Lauffläche angebracht. Eine Gefahr bei einer solchen Ausführung besteht darin, dass dieses System nur während eines Teils der Lebensdauer des Reifens genutzt werden kann, da das Messsystem während des Verschleißes des Reifens zerstört werden kann.
Nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist die Zone radial innerhalb zur Grenz verschleißfläche. Nach dieser zweiten Ausführungsart der Erfindung ist das Messsystem vorzugsweise während der gesamten Lebensdauer oder Verwendungsdauer des Reifens betriebsfähig, unabhängig von dessen Verschleißstadium.
Eine Variante der Erfindung sieht vorzugsweise vor, dass mindestens ein Messsystem in eine Zone eingefügt ist, die sich in der Äquatorialebene des Reifens befindet. Insbesondere im Falle eines Motorrades, beispielsweise im Falle eines Mopeds, kann es insbesondere nützlich sein, eine Temperaturmessung am Oberbau des Reifens durchzuführen, d. h. in der Äquatorialebene des Reifens. Diese Zone der Lauffläche kann nämlich beispielsweise im Falle von hohen Geschwindigkeiten beim Geradeausfahren während langer Zeit stark beansprucht werden.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist mindestens ein Messsystem in eine Zone der axial äußeren Enden der Lauffläche eingefügt. Insbesondere im Falle eines Motorrads, dessen Krümmungswert größer als 0,15 ist, führt seine Verwendung am Radsturz zu einer Kontaktzone zwischen der Lauffläche und dem Boden entsprechend den axial äußeren Teilen der Lauffläche. Die Anbringung eines Messsystems in diesen Zonen kann beispielsweise dem Fahrer Angaben zu den Grenzen liefern, die nicht zu überschreiten sind, insbesondere im Hinblick auf die Hafteigenschaften.
Nach weiteren Ausführungsvarianten der Erfindung sind mehrere drahtlose Temperaturmesssysteme durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle in Zonen der Lauffläche eingefügt, wie gemäß der Erfindung definiert, wobei die Systeme vorzugsweise entlang der Axialrichtung der Lauffläche verteilt sind. Diese Verteilung der verschiedenen Messsysteme der Lauffläche des Reifens eines Motorrades ermöglicht es, Informationen über die Temperatur der Lauffläche in verschiedenen Zonen, die auf ihrer axialen Breite verteilt sind, beispielsweise in Abhängigkeit von der Verwendung auf einer geraden Fahrbahn oder in Kurven zu erhalten, wobei der Reifen nun im Radsturz verwendet wird.
Wenn mindestens zwei drahtlose Temperaturmesssysteme durch eine Technologie durch akustische Bodenwelle oder akustische Volumenwelle in verschiedene Zonen von Kautschukmassen des Reifens eingefügt sind, wobei die Messsysteme linear polarisierte Antennen umfassen, bilden die Polarisationsrichtungen der Antennen erfindungsgemäß vorzugsweise zwischen sich einen Winkel zwischen 30 und 90°.
Die durchgeführten Tests konnten aufzeigen, dass der Empfang des Signals durch die Abfragevorrichtung, die beispielsweise mit dem Fahrzeug verbunden ist, erfordert, dass sie entlang einer Richtung ausgerichtet ist, die der einen oder der anderen der Antennen der Messsysteme entspricht, um ihre jeweiligen Signale empfangen zu können. Eine solche Ausführung ermöglicht es auch, die Signale jedes der Messsysteme entweder mit Hilfe zweier Abfragevorrichtungen oder ein einzigen Abfragevorrichtung zu empfangen, die vorgesehen sind, um Signale zu empfangen, die von den Antennen entsandt werden, deren Polarisationsrichtungen unterschiedlich sind, wobei es so möglich ist, den Ursprung der Sendeantenne und somit des zugehörigen Messsystems zu identifizieren. Eine solche Ausführung ermöglicht es somit, die Herkunft des empfangenen Signals zu identifizieren und die Temperatur einer definierten Zone im Falle von zwei Messsystemen, die in unterschiedlichen Zonen angeordnet sind, zu kennen. Es ist dem Fachmann bekannt, dass es nicht möglich ist, einen Fühler des Typs SAW oder BAW des Typs Resonator aus dem Signal, das er entsendet, zu identifizieren.
Im Falle der Fühler SAW oder BAW des Typs Resonator im Gegensatz zu den Fühlern SAW oder BAW des Typs mit Verzögerungsleitung nämlich ist, sobald mindestens zwei Messvorrichtungen dieses Typs, die dasselbe Frequenzband verwenden, in einen Reifen eingefügt sind, eine zugehörige Abfragevorrichtung nicht in der Lage, die Herkunft der Signale, die sie empfängt zu identifizieren und somit den Fühler zu identifizieren, mit dem sie in Verbindung steht. Die Verwendung mehrerer Fühler SAW oder BAW des Typs Resonator ermöglicht nicht das Senden von Signalen durch jeden von ihnen, die ihre Identifikation ermöglichen, wenn sie in demselben Frequenzband arbeiten.
Um die Anbringung des oder der Temperaturmesssysteme zu erleichtern, ist der erfindungsgemäße Reifen vorzugsweise nach einer Herstellungstechnik des Typs auf hartem Kern oder starrer Form, wie vorher erwähnt, ausgeführt.
Ein solcher Reifen, der, wie vorher erwähnt, vorzugsweise nach einer Technik des Typs auf hartem Kern oder Toroidkern ausgeführt ist, gestattet insbesondere die Anbringung der Temperaturmesssysteme in einer gleichsam endgültigen Position, wobei ein Formungsschritt nach diesem Verfahrenstyp nicht erforderlich ist, wobei die Endposition ferner perfekt identifiziert werden kann. Die Herstellung des Typs auf hartem Kern kann es nämlich ermöglichen, ein Temperaturmesssystem nach einer vorbestimmten Indexierung einzufügen.
Die Verstärkungsstruktur des Typs Unterbau umfasst vorzugsweise Verstärkungselemente, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel zwischen 65° und 90° bilden.
Zwischen der Verstärkungsstruktur des Typs Unterbau und der Lauffläche umfasst der Reifen ferner eine Architektur einer Oberbaubewehrung.
Übliche Architekturen einer Oberbaubewehrung für Motorradreifen sind unterschiedlich je nachdem, ob der Reifen für die Montage vorne am Motorrad oder hinten am Motorrad bestimmt ist. Eine erste Struktur besteht für die Oberbaubewehrung darin, nur Umfangskabel zu verwenden, und die Struktur wird insbesondere für die hintere Position eingesetzt. Eine zweite Struktur, die direkt von den üblicherweise für die Reifen von Personenkraftwägen verwendeten Strukturen beeinflusst ist, wurde verwendet, um die Verschleißbeständigkeit zu verbessern, und besteht in der Verwendung von mindestens zwei Oberbauschichten von zueinander parallelen Verstärkungselementen in jeder Schicht die aber von einer Schicht zur nächsten gekreuzt sind, wobei sie mit der Umfangsrichtung spitze Winkel bilden, wobei solche Reifen insbesondere für die Montage vorne am Motorrad geeignet sind. Über den beiden Oberbauschichten kann radial mindestens eine Schicht von Umfangselementen aufgebracht sein.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst die Oberbauverstärkungsstruktur des Reifens mindestens zwei Schichten von Verstärkungselementen, so dass die Verstärkungselemente von einer Schicht zur nächsten zwischen sich Winkel zwischen 20 und 160° und vorzugsweise zwischen 40 und 100° bilden.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Verstärkungselemente der Arbeitsschichten aus einem textilen Material.
Ebenfalls vorzugsweise sind die Verstärkungselemente einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen metallisch und/oder textil und/oder aus Glas. Die Erfindung sieht insbesondere die Verwendung von Verstärkungselementen unterschiedlicher Naturen in einer selben Schicht von Umfangsverstärkungselementen vor.
Ebenfalls vorzugsweise haben die Verstärkungselemente der Schicht von Umfangsverstärkungselementen ein Elastizitätsmodul über 6000 N/mm².
Die Erfindung schlägt ferner eine Verwendung eines drahtlosen Temperaturmesssystems mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle vor, das in eine Zone einer Kautschukmasse der Lauffläche radial außerhalb einer radial inneren Fläche zur Grenzverschleißfläche eingefügt ist, wobei die radial innere Fläche zur Grenzverschleißfläche im Neuzustand von der Außenfläche der Lauffläche um höchstens 95% der dicke der Lauffläche und vorzugsweise höchstens 90% beabstandet ist.
Weitere Details und vorteilhafte Merkmale der Erfindung gehen nachstehend aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 hervor, die darstellen:
1 eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens nach einer ersten Ausführungsart der Erfindung,
2 eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung,
3 eine abgedeckte Planansicht der Lauffläche eines Reifens.
Die 1 bis 3 sind nicht im Maßstab dargestellt, um das Verständnis zu erleichtern.
1 stellt einen Reifen 1 dar, der dazu bestimmt ist, auf einem Fahrzeug vom Typ Motorrad verwendet zu werden, umfassend eine Unterbaubewehrung, die von einer einzigen Schicht 2, umfassend Verstärkungselemente textilen Typs, gebildet ist. Die Schicht 2 ist von radial angeordneten Verstärkungs elementen gebildet. Die radiale Anordnung der Verstärkungselemente ist durch denn Verlegewinkel der Verstärkungselemente definiert; eine radiale Anordnung entspricht einem Verlegewinkel der Elemente in Bezug zur Längsrichtung des Reifens zwischen 65° und 90°.
Die Unterbauschicht 2 ist auf jeder Seite des Reifens 1 in einem Wulst 3 verankert, dessen Basis dazu bestimmt ist, auf einem Felgensitz montiert zu werden. Jeder Wulst 3 ist radial nach Außen durch eine Seite 4 verlängert, wobei die Seite 4 radial nach außen an die Lauffläche 5 angrenzt. Der so gebildete Reifen 1 hat einen Krümmungswert über 0,15 und vorzugsweise über 0,3. Der Krümmungswert ist durch das Verhältnis Ht/Wt bestimmt, d. h. das Verhältnis der Höhe der Lauffläche zur maximalen Breite der Lauffläche des Reifens. Der Krümmungswert beträgt vorzugsweise zwischen 0,25 und 0,5 für einen Reifen, der dazu bestimmt ist, vorne an einem Motorrad montiert zu werden, und er beträgt vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,5 für einen Reifen, der dazu bestimmt ist, hinten montiert zu werden.
Der Reifen 1 umfasst ferner eine Oberbaubewehrung 6, die nicht im Detail in der Figur dargestellt ist. Die Oberbaubewehrung kann mindestens eine Schicht von zueinander parallelen Verstärkungselementen, die mit der Umfangsrichtung spitze Winkel bilden, und/oder eine Schicht von Umfangsverstärkungselementen umfassen. Im Falle der Oberbaubewehrung eines Reifens, die mindestens zwei Schichten von Verstärkungselementen umfasst, die mit der Umfangsrichtung spitze Winkel bilden, sind die Verstärkungselemente von einer Schicht zur nächsten gekreuzt, wobei sie zwischen sich Winkel zwischen 40 und 100° bilden.
In 1 sind Ferner die Grenzverschleißfläche 8 und eine radial innere Fläche 9 zur Grenzverschleißfläche 8 dargestellt, die im Neuzustand von der Außenfläche der Lauffläche um höchstens 95% der Dicke der Lauffläche beabstandet ist.
Gemäß der Erfindung umfasst der Reifen ein inneres Temperaturmesssystem 7 in der Kautschukmasse der Lauffläche 5. Dieses Messsystem 7 ist ein drahtloser Temperaturfühler des Typs SAW (Surface Acoustic Wave). Dieser Fühlertyp hat den Vorteil, dass er, wie vorher erklärt, keine zugehörige Versorgung benötigt; er informiert über die Temperatur der Kautschukmasse, die er umgibt, wobei er eine Welle, die er empfängt und wieder überträgt, modifiziert.
Im Falle der 1 ist der Fühler 7 in der Äquatorialebene des Reifens 1 angeordnet und ermöglicht es, über die lokale Temperatur der Kautschukmasse zu informieren, d. h. über die Temperatur der Kautschukmasse, die direkt mit dem Fühler in Kontakt ist. Die Anordnung des Fühlers in dieser Zone ermöglicht es dem Lenker oder dem Fahrer des Motorrads, die Temperatur dieser Zone zu überwachen oder über diese informiert zu werden, die insbesondere beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit auf geraden Straßen Temperaturerhöhungen erfahren kann, die die Leistungen der Lauffläche verändern können.
Gemäß der Erfindung ist der Fühler radial außerhalb der Fläche 9 und radial innerhalb der Grenzverschleißfläche 8. Nach dieser erfindungsgemäßen Ausführung ist der Fühler in der Nähe der Außenfläche der Lauffläche in einer Position angeordnet, die es ermöglicht, die Dauerhaftigkeit der Anlage zu gewährleisten, unabhängig vom Verschleißstadium des Reifens.
Eine Abfragevorrichtung ist vorzugsweise auf dem Fahrzeug vorgesehen, um das vom Fühler übertragene Signal zu empfangen. Die Betriebsvorrichtung kann nun das Signal analysieren und die Informationen an den Fahrer weitergeben oder auch direkt auf das Fahrzeug einwirken.
2 stellt eine zweite Ausführungsart der Erfindung dar, nach der der Reifen 21 mindestens drei Fühler 27, 27', 27'' zum Messen der Temperatur vom Typ Resonator SAW umfasst, die auf der axialen Breite der Lauffläche 25 verteilt sind.
Der ersten Temperaturmessfühler 27 vom Typ Resonator SAW wird, wie im Fall der 1, in der Zone der Äquatorialebene des Reifens 21 angeordnet und ermöglicht es, Informationen über die innere Temperatur des Teils der Lauffläche 25 zu geben, der mit dem Boden in Kontakt kommt, wenn das Motorrad auf einer geraden Bahn fährt.
Die beiden anderen Temperaturmessfühler 27' und 27'' vom Typ Resonator SAW sind in den axial äußeren Teilen der Lauffläche 25 des Reifens 21 angeordnet und ermöglichen es jeweils, Informationen über die innere Temperatur eines axial äußeren Teils der Lauffläche 25, der mit dem Boden in Kontakt ist, wenn das Motorrad auf einer gekrümmten Bahn fährt, zu geben, wobei der Reifen 21 nun im Radsturz verwendet wird.
Im Falle der 2 werden die Temperaturmessfühler 27, 27', 27'' des Typs Resonator SAW in derselben Radialebene angeordnet. In manchen Situationen kann es vorteilhaft sein, die Fühler in unterschiedliche Radialebenen zu integrieren, um jede Gefahr einer Störung zu vermeiden.
3 stellt eine abgedeckte Planansicht der Lauffläche 35 eines Reifens 31 des Typs Motorrad dar, bei dem mindestens zwei Messfühler 37, 37' in Kautschukmassen eines Reifens eingefügt sind.
Ein erster Temperaturmessfühler 37 des Typs Resonator SAW ist in der Zone der Äquatorialebene YY' des Reifens 31 angeordnet und ermöglicht es, wie im Falle der 1 und 2 erklärt, Informationen über die innere Temperatur des Teils der Lauffläche 35 zu geben, der mit dem Boden in Kontakt ist, wenn das Motorrad einer geraden Bahn folgt.
Ein zweiter Temperaturmessfühler 37' des Typs Resonator SAW ist in einem axial äußeren Teil der Lauffläche 35 des Reifens 31 angeordnet und ermöglicht es, Informationen über die innere Temperatur des axial äußeren Teils der Lauffläche 35 zu geben, der sich im Kontakt mit dem Boden befindet, wenn das Motorrad einer gekrümmten Bahn folgt, wobei der Reifen 31 nun im Radsturz verwendet wird.
Die Informationen über die Temperatur, die innerhalb der Lauffläche von jedem der Fühler des Typs Resonator SAW gemessen wurde, werden an ein Abfragesystem übertragen, das beispielsweise mit dem Fahrzeug verbunden ist. Wie bereits vorher erwähnt, ermöglichen es die von den Fühlern des Typs Resonator SAW oder BAW nicht, den Fühler auszuwählen. Nach der Darstellung in 3 bilden die Polarisationsrichtungen der Antennen 38 und 38' jedes der Fühler 37, 37' zwischen sich einen Winkel im Wesentlichen gleich 90°. Diese unterschiedlichen Ausrichtungen der Antennen erfordern, dass komplexe Sende- und Empfangssysteme im Bereich der auf dem Fahrzeug angeordneten Vorrichtung vorgesehen werden, um eine Kommunikation mit jedem der Resonatorfühler SAW, die im Reifen angeordnet sind, zu ermöglichen. Der Empfang der Signale jedes der Fühler kann nämlich nur durch eine zufrieden stellende elektromagnetische Kopplung für jedes dieser von jedem Fühler wieder entsandten Signale mit einer entsprechenden Abfragevorrichtung sichergestellt werden.

Claims

Reifen (1), umfassend mindestens eine Verstärkungsstruktur vom Typ Unterbau, die von Verstärkungselementen gebildet und auf jeder Seite des Reifens an einem Wulst (3) verankert ist, dessen Basis dazu bestimmt ist, auf einem Felgensitz montiert zu werden, wobei jeder Wulst radial nach außen durch eine Seite (4) verlängert ist, wobei die Seiten (4) radial nach außen an eine Lauffläche (5) angrenzen, wobei die Lauffläche (5) zum Teil von Kautschukmassen gebildet ist und eine Grenzverschleißfläche (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein drahtloses Temperaturmesssystem (7) durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder mit akustischer Volumenwelle in eine Zone einer Kautschukmasse der Lauffläche (5) eingefügt ist, und dass die Zone radial außerhalb zu einer radial inneren Fläche (9) zur Grenzverschleißfläche (8) ist, und dass die radial innere Fläche (9) zur Grenzverschleißfläche (8) im Neuzustand von der Außenfläche der Lauffläche um höchstens 95% der Dicke der Lauffläche beabstandet ist.
Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone radial außerhalb zur Grenzverschleißfläche (8) ist.
Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone radial innerhalb zur Grenzverschleißfläche (8) ist.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messsystem (27) in eine Zone eingefügt ist, die sich in der Äquatorialebene des Reifens befindet.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messsystem (27', 27'') in eine Zone der axial äußeren Enden der Lauffläche eingefügt ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei drahtlose Temperaturmesssysteme (37, 37') durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle linear polarisierte Antennen umfassen und in verschiedene Zonen von Kautschukmassen des Reifens eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationsrichtungen der Antennen zwischen sich einen Winkel zwischen 30 und 90° bilden.
Verwendung eines Reifens, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben, für ein motorisiertes zweirädriges Fahrzeug, wie beispielsweise ein Motorrad.
Verwendung eines drahtlosen Temperaturmesssystems (7) durch eine Technologie mit akustischer Bodenwelle oder akustischer Volumenwelle, das in eine Zone einer Kautschukmasse der Lauffläche radial außerhalb zur radial inneren Fläche (9) zur Grenzverschleißfläche (8) eingefügt ist, wobei die radial innere Fläche (9) zur Grenzverschleißfläche (8) im Neuzustand von der Außenfläche der Lauffläche (5) um höchstens 95% de Dicke der Lauffläche (5) beabstandet ist.
Verwendung eines Temperaturmesssystems nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messsystem (7) in eine Zone eingefügt ist, die sich in der Äquatorialebene des Reifens befindet.
Verwendung eines Temperaturmesssystems nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messsystem (7) in eine Zone der axial äußeren Enden der Lauffläche (5) eingefügt ist.