Angesichts
des obigen wird Fachleuten von dieser Offenbarung ersichtlich sein,
dass ein Bedarf an einer verbesserten Fahrradbeleuchtungseinrichtung
besteht. Diese Erfindung adressiert diesen Bedarf des Standes der
Technik sowie andere Bedürfnisse,
welche Fachleuten von dieser Offenbarung ersichtlich werden.
Überblick
der Erfindung
Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrradbeleuchtungseinrichtung
für die Montage
an ein Fahrrad bereit zustellen, die derart konfiguriert ist, dass
sie nicht einfach rotiert, selbst wenn sie mit einer schwachen (kleinen)
Befestigungskraft gesichert ist. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Fahrradbeleuchtungseinrichtung bereit zu
stellen, die einfach befestigt und gelöst wird.
Die
vorangehenden Gegenstände
werden im Wesentlichen erzielt durch Bereitstellung einer Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß einem
ersten Aspekt, die ein Lampengehäuse,
ein Steuerungsgehäuse
und eine Montageeinheit beinhaltet. Das Lampengehäuse weist
eine darin angeordnete Lichtquelle auf. Das Steuerungsgehäuse ist
derart konfiguriert, dass es mit dem Lampengehäuse mittels eines Gelenks verbunden
ist und dass es auf einem Abschnitt eines Fahrrads klammert. Das
Steuerungsgehäuse weist
einen Steuerungsschaltkreis für
das Steuern der Lichtquelle auf. Die Montageeinheit ist derart konfiguriert
und angeordnet, dass sie das Lampengehäuse und das Steuerungsgehäuse in Richtung
zu einander zieht.
Wenn
die Beleuchtungseinrichtung an einem Abschnitt eines Fahrrads wie
beispielsweise der Lenkstange montiert wird, kontaktieren das Lampengehäuse und
das Steuerungsgehäuse
(welches mit dem Lampengehäuse
mittels eines Gelenks verbunden ist) die Lenkstange. Die Montageeinheit
wird in einer solchen Art und Weise gehandhabt, dass das Lampengehäuse und
das Steuerungsgehäuse
in Richtung zu einander gezogen werden, um die Lenkstange einzuklemmen.
Folglich werden das Lampengehäuse
und das Steuerungsgehäuse
in solch einer Weise angeordnet, dass sie die Lenkstange einklemmen.
Als ein Ergebnis liegt das Schwerkraftzentrum der Beleuchtungseinrichtung
näher an
einem Schwerkraftzentrum der Lenkstange und das Drehmoment ist geringer.
Folglich, da das Lampengehäuse
und das Steuerungsgehäuse
mittels eines Gelenks verbunden sind und die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
an das Fahrrad in solch einer Weise montiert wird, dass das Lampengehäuse und
das Steuerungsgehäuse
einen Abschnitt des Fahrrads einklemmen, ist das Drehmoment geringer
und der befestigte Zustand wird mit einer geringeren Befestigungskraft
aufrecht erhalten. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass sich die
Beleuchtungseinrichtung leicht dreht, selbst wenn eine geringe Befestigungskraft
verwendet wird. Folglich wird die Beleuchtungseinrichtung mit Leichtigkeit
befestigt und gelöst.
Ferner, da die Beleuchtungseinrichtung mit einer geringeren Befesti gungskraft
montiert wird, die ausreichend ist, zu verhindern, dass sich die
Beleuchtungseinrichtung aufgrund von Vibrationen dreht, wird ein Beleuchtungswinkel
leicht justiert, indem mit einer Hand des Benutzers eine Kraft angewendet
wird, die größer ist,
als die Befestigungskraft.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines zweiten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Lichtquelle zumindest
eine Licht imitierende Diode bzw. Leuchtdiode beinhaltet. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung
wird der Stromverbrauch der Lichtquelle reduziert und die Lebensdauer
wird verlängert
durch Verwenden der Leuchtdiode als Lichtquelle.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines dritten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Lichtquelle zwei Leuchtdioden
beinhaltet, derart angeordnet, dass die eine über der anderen positioniert
ist, wenn die Fahrradbeleuchtungseinrichtung am Fahrrad montiert
ist. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung wird ein nach außen gerichtetes Hervorstehen
unterdrückt
und es wird verhindert, dass die Beleuchtungseinrichtung mit anderen
Zubehörteilen
interferiert. Zusätzlich,
da optische Achsen der Lichtquellen vertikal (eine über der
anderen) angeordnet sind, wird verhindert, dass nahe der Lenkstange
angeordnete Gangschaltkabel mit den Lichtstrahlen interferieren.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines vierten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß einem
der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Erfindung, wobei
das Lampengehäuse
derart konfiguriert ist, dass es vor das Fahrrad leuchtet, wenn
es an der Lenkstange des Fahrrads montiert ist, und wobei das Steuerungsgehäuse einen
An-Aus-Schalter aufweist, bereitgestellt in einer Position korrespondierend
zu der Seite des Steuerungsgehäuses,
die nach hinten ausgerichtet ist, wenn die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
am Fahrrad montiert ist. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung
bedient der Fahrer den An-Aus-Schalter, während er die Lenkstange umgreift,
ohne eine unbequeme Haltung anzunehmen, da der An-Aus-Schalter nahe
zum Fahrer angeordnet ist.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines fünften Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß einem
der ersten bis vierten Aspekte der vorliegenden Erfindung, wobei
das Lampengehäuse
und/oder das Steuerungsgehäuse
eine ausgesparte Kontaktfläche für das Ineinandergreifen
bzw. Zusammenpassen mit einer Lenkstange des Fahrrads aufweist.
Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung, da das Lampengehäuse und/oder
das Steuerungsgehäuse
eine ausgesparte Kontaktfläche
aufweist, die konfiguriert ist, mit der Lenkstange des Fahrrads
ineinander zu greifen, welche im Allgemeinen aus einem Röhren-ähnlichen Bauteil
hergestellt ist, erzeugt das Lampengehäuse und/oder das Steuerungsgehäuse einfach
einen guten Kontakt mit dem Lenkstange und ein stabiler Montagezustand
wird erzielt.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines sechsten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß einem
des ersten bis fünften
Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei das Steuerungsgehäuse einen Eingangsabschnitt
für elektrische
Leistung für
das Empfangen elektrischer Leistung von einem Wechselstromgenerator,
installiert auf dem Fahrrad, aufweist. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung wird
die mühevolle
Aufgabe des Austauschens einer Batterie oder von Batterien vermieden,
da die Fahrradbeleuchtungseinrichtung mittels elektrischer Leistung
von einem Wechselstromgenerator leuchtet.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines siebten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß dem sechsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei der Eingangsabschnitt für elektrische
Leistung ein Stromversorgungskabel aufweist, das an die Außenseite
ausgehend vom Steuerungsgehäuse
herausragt und derart konfiguriert ist, dass es mit einem Wechselstromgenerator
verbunden wird. Bei dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung wird die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung betrieben, indem lediglich das Stromversorgungskabel
mit dem Wechselstromgenerator verbunden wird.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines achten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß dem siebten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Stromversorgungskabel
ein abgeschirmtes Koaxialkabel beinhaltet. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung
ist es möglich,
dass Fahrradcomputer, Herzfrequenz computer und andere Zubehörteile,
die Computer verwenden, nahe der Fahrradbeleuchtungseinrichtung
montiert werden, ohne elektromagnetische Interferenzen zu erfahren.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines neunten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß einem
des sechsten bis achten Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei
der Steuerungsschaltkreis einen Gleichrichterschaltkreis aufweist,
konfiguriert, um die elektrische Leistung von einem Wechselstromgenerator
in Gleichstrom umzuwandeln. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung
wird, da der vom Wechselstromgenerator ausgegebene Wechselstrom
in Gleichstrom gleichgerichtet wird, eine Leuchtdiode oder eine
andere Lichtquelle, die unter Verwendung von Gleichstrom arbeitet,
anstatt einer typischen Glühbirne
verwendet.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines zehnten Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß dem neunten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei der Steuerungsschaltkreis
ein Speicherelement für
elektrische Energie aufweist, das konfiguriert ist, um elektrische
Gleichstromleistung zu speichern, die vom Gleichrichterschaltkreis
ausgegeben wird. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung emittiert
die Lichtquelle weiter Licht, selbst wenn das Fahrrad aufhört, sich
zu bewegen, und der Wechselstromgenerator aufhört, Elektrizität zu erzeugen.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines elften Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß einem
des ersten des fünften
Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei das Steuerungsgehäuse eine
Batterie aufweist, konfiguriert, eine oder mehrere Batterien zu
beherbergen, um als eine Stromquelle für den Steuerungsschaltkreis
und die Lichtquelle zu dienen.
Die
Fahrradbeleuchtungseinrichtung bezüglich eines zwölften Aspekts
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß einem
des ersten bis elften Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei
die Montageeinheit Eingriffsabschnitte beinhaltet, die auf dem Lampengehäuse und dem
Steuerungsgehäuse
bereitgestellt sind; sowie ein Kraftanwendungsbauteil, konfiguriert,
um mit den Eingriffsabschnitten einzugreifen und eine Kraft in einer
solchen Richtung anzuwenden, dass bewirkt wird, dass das Lampengehäuse und
das Steuerungsgehäuse
enger zusammen gezogen werden. Mit dieser Fahrradbeleuchtungseinrichtung bewegt sich
die Fahrradbeleuchtungseinrichtung nicht einfach, selbst wenn Vibrationen
während
dem Fahren auftreten, da das Kraftanwendungsbauteil eine Kraft in
einer solchen Richtung anwendet, dass das Lampengehäuse und
das Steuerungsgehäuse
enger zusammen gezogen werden. Die Montageeinheit kontaktiert den
Abschnitt des Fahrrads durch Verwenden eines Kraftanwendungsbauteils,
das aus Gummi oder einem anderen elastischen Material hergestellt ist.
Der Abschnitt des Fahrrads wird zwischen drei unterschiedliche Bauteile
eingeklemmt, d.h. dem Lampengehäuse,
dem Steuerungsgehäuse
und der Montageinheit, wobei ermöglicht
wird, dass ein stabiler Montagezustand erzielt wird.
Da
das Lampengehäuse
und das Steuerungsgehäuse
der vorliegenden Erfindung mittels eines Gelenks verbunden sind
und da die Fahrradbeleuchtungseinrichtung an das Fahrrad derart
montiert wird, dass das Lampengehäuse und das Steuerungsgehäuse einen
Abschnitt des Fahrrads einklemmen, ist das Drehmoment geringer und
der befestigte Zustand wird mit einer geringen Befestigungskraft
aufrecht erhalten. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass die Beleuchtungseinrichtung
einfach rotiert, selbst wenn eine geringe Befestigungskraft verwendet
wird. Folglich wird die Beleuchtungseinrichtung mit Leichtigkeit
befestigt und gelöst.
Ferner, da die Beleuchtungseinrichtung mit einer geringen Befestigungskraft
montiert wird, die weniger einfach aufgrund von Vibrationen dreht,
wird der Beleuchtungswinkel einfach justiert, indem mit der Hand
eine Kraft angewendet wird, die größer ist als die Befestigungskraft.
Diese
und andere Gegenstände,
Merkmale, Aspekt und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
Fachleuten von der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich
werden, welche, in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen genommen,
eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung offenbart.
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
Bezug
nehmend auf die beigefügten
Zeichnungen, welche einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden,
gilt:
1 ist
eine Seitenaufrissansicht eines Fahrrads, ausgestattet mit einer
Fahrradbeleuchtungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
2 ist
eine Teilquerschnittsansicht einer Fahrradbeleuchtungseinrichtung
auf einer Lenkstange des in 1 dargestellten
Fahrrads gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
3 ist
eine Seitenansicht einer Teilquerschnittsansicht der in 2 dargestellten
Fahrradbeleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
4 ist
eine Draufsicht auf die Teilquerschnittsansicht der in den 2 und 3 dargestellten
Fahrradbeleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
5 ist
eine Seitenansicht, die die Fahrradbeleuchtungseinrichtung mit einer
Montageeinheit zeigt, die von einem Lampengehäuse gelöst ist, gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
6 ist
ein Blockdiagramm eines Steuerschaltkreises der in den 1 bis 5 dargestellten
Fahrradbeleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
7 ist
ein Diagramm, das die Effekte der internen Verluste darstellt, die
auftreten, wenn die Fahrradbeleuchtungseinrichtung leuchtet, gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
8 ist
ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung einer Fahrradbeleuchtungseinrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ausgewählte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen
erklärt
werden. Es wird Fachleuten von dieser Offenbarung ersichtlich sein,
dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung lediglich für
die Darstellung und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung bereitgestellt
werden, wie durch die angehängten
Ansprüche
und deren Äquivalente
definiert.
Bezug
nehmend anfangs auf 1 ist ein Fahrrad dargestellt,
in welchem eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewendet ist. Das Fahrrad ist ein Mountainbike,
geeignet, auf unebenem Terrain gefahren zu werden. Das Fahrrad beinhaltet
einen Rahmen 1, eine Lenkereinheit 4, eine Antriebseinheit 5,
ein Vorderrad 6, ein Hinterrad 7, ein Paar (vordere
und hintere) Bremseinrichtungen 9f und 9r, sowie
einen Scheinwerfer 10. Das Vorderrad 6 weist eine
Nabengenerator-Einheit 8 daran montiert auf. Der Scheinwerfer 10 ist
an der Lenkereinheit 4 montiert. Der Scheinwerfer oder
die Fahrradbeleuchtungseinrichtung 10 dient zum Leuchten vor
das Fahrrad. Andere Beispiele von Fahrradbeleuchtungseinrichtungen 10 beinhalten
eine Schlussleuchte oder eine Positionsleuchte. Die Positionsleuchte
ist derart konfiguriert, die Position des Fahrrads mittels Blitzen
oder dergleichen anzuzeigen. Ein Fahrradcomputer (nicht gezeigt),
konfiguriert, Fahrinformationen wie beispielsweise die gegenwärtige Geschwindigkeit
und die Fahrstrecke anzuzeigen, ist in einer frei lösbaren Art
und Weise neben dem Scheinwerfer 10 montiert.
Der
Rahmen 1 weist einen diamantförmigen Rahmenkörper 2 und
eine vordere Gabel 3 auf. Der Rahmenkörper 2 ist mittels
Zusammenschweißen von
Rohren hergestellt. Ein Sattel 13, eine Antriebseinheit 5 und
andere Teile sind an dem Rahmenkörper 2 montiert.
Die vordere Gabel ist an einem vorderen Abschnitt des Rahmenkörpers 2 derart
montiert, dass die vordere Gabel 3 frei um eine abgeschrägte Rotationsachse
schwenkt.
Die
Lenkereinheit 4 weist einen Lenkstangenschaft 14 und
eine Lenkstange 15 auf. Der Lenkstangenschaft 14 ist
an einem oberen Abschnitt der vorderen Gabel 3 befestigt.
Die Lenkstange 15 ist an den Lenkstangenschaft 14 befestigt.
Ein Griff 17 und ein Bremshebel 16 zum Bedienen
der vorderen und hinteren Bremseinrichtungen 9f und 9r sind
an jedes der zwei Enden der Lenkstange 15 montiert.
Die
Antriebseinheit 5 beinhaltet einen Kurbelsatz 37,
eine Kette 38, sowie vordere und hintere extern montierte
Gangwechseleinrichtungen 39f und 39r. Der Kurbelsatz 37 ist
auf einem unteren Abschnitt (Tretlager) des Rahmenkörpers 2 bereitgestellt
und die Kette 38 steht in Eingriff mit dem Kurbelsatz 37.
Ein Gangschalthebel (nicht gezeigt) zum Schalten des einen oder
anderen der vorderen und hinteren extern montierten Gangwechseleinrichtungen 39f und 39r ist
auf jedem der linken und rechten Bremshebel 16 entweder
als separate Einheit oder als integrale Einstück-Einheit bereitgestellt.
Das
Vorderrad 6 ist an ein äußeres Ende
der vorderen Gabel 3 befestigt. Ein elektrischer Wechselstromgenerator 19,
konfiguriert Elektrizität
durch Verwenden der Rotation des Vorderrades 6 zu erzeugen, ist
innerhalb der Nabengenerator-Einheit 8 angeordnet. Der
Scheinwerfer 10 arbeitet unter Verwendung von elektrischer
Leistung vom elektrischen Wechselstromgenerator 19. Es
wird Fachleuten von dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass es
annehmbar ist, ein Batteriegehäuse
zum Installieren einer Batterie oder Batterien innerhalb des Steuerungsgehäuses bereitzustellen,
und den Scheinwerfer 10 unter Verwendung von elektrischer
Leistung von der Batterie oder den Batterien, die im Batteriegehäuse installiert sind,
zu betreiben.
Wie
in den 2 bis 5 gezeigt, ist der Scheinwerfer 10 konfiguriert,
an die Lenkstange 15 befestigt und davon gelöst zu werden.
Der Scheinwerfer 10 ist insbesondere gut angepasst für Rennräder. Der
Scheinwerfer 10 beinhaltet ein Lampengehäuse 41,
ein Steuerungsgehäuse 42 und
eine Montageeinheit 44. Das Lampengehäuse 41 weist vorzugsweise
2 Leuchtdioden 40 innerhalb des Lampengehäuses 41 installiert
auf, die als Lichtquellen dienen. Das Steuerungsgehäuse 43 ist
mit dem Lampengehäuse 41 mittels
eines Gelenks 42 verbunden. Die Montageeinheit 44 ist
derart konfiguriert, dass sie das Lampengehäuse 41 und das Steuerungsgehäuse 43 in
Richtung zueinander zieht.
Die
zwei Leuchtdioden 40 sind vom Typ starker Leuchtkraft,
z. B. von 3 W-, 700 mA-Typ. Die zwei Leuchtdioden 40 sind
derart angeordnet, dass sie ober- und unterhalb einander (vertikal
angeordnet) positioniert sind, wenn der Scheinwerfer 10 an
der Lenkstange 15 montiert ist. Es wird einem Fachmann von
dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung
nicht auf die Verwendung einer Leuchtdiode 40 als Lichtquelle
beschränkt
ist, und dass es akzeptabel ist, eine Glühbirne oder eine fluoreszierende
Lampe zu verwenden. Wenn eine Glühlampe
oder fluoreszierende Lampe als Lichtquelle verwendet wird, scheint
das Licht sowohl nach hinten als auch nach vorne, im Gegensatz zu
einer Leuchtdiode 40, welche nur in einer vorwärtsgerichteten Richtung
scheint. Deshalb, wenn eine Glühbirne
oder fluoreszierende Lampe verwendet wird, ist es bevorzugt, das
nach hinten emittierte Licht vorwärts zu reflektieren durch hinzufügen eines
reflektierenden Spiegels zur Kühleinheit
oder eine Reflektionseinheit bereitzustellen, die keine Kühlfunktion
aufweist.
Das
Lampengehäuse 41 weist
ein rechteckiges Linsenbauteil 50 mit einem offenen Bodenabschnitt 50a und
einem Lampenrahmen 51 auf. Das Linsenbauteil 50 ist
auf einer Vorderseite des Lampengehäuses 41 montiert.
Der Lampenrahmen 51 ist derart montiert, dass ein Durchmesser
davon eng mit dem Bodenabschnitt 50a des Linsenbauteils 50 zusammenpasst.
Das
Linsenbauteil 50 ist aus einem transparenten Kunstharz
hergestellt. Das Linsenbauteil 50 ist konfiguriert, nur
Licht zu sammeln, das in Vorwärtsrichtung
von den Leuchtdioden 40 ausgestrahlt wird. Eine Kühleinheit 45,
hergestellt beispielsweise aus Aluminium, ist innerhalb des Linsenbauteils 50 angeordnet.
Die Kühleinheit 45 weist
einen Kühlkörper 45a auf,
der derart angeordnet ist, dass er die Leuchtdioden 40 umgibt.
Der Kühlkörper 45a leitet die
Hitze, die von den Leuchtdioden 40 emittiert wird, ab.
Die Kühleinheit 45 ist
derart konfiguriert, dass ein Abschnitt davon zwischen dem Linsenbauteil 50 und dem
Lampenrahmen 51 hervorragt. Die Kühleinheit 45 ist mit
Schrauben am Lampenrahmen 51 befestigt, zusammen mit dem
Linsenbauteil 50. Folglich sind die Leuchtdioden 40 an
einer Vorderseite des Lampenrahmens 51 angeordnet. Als
ein Ergebnis ist die Kühleinheit 45 luftgekühlt, wenn
sich das Fahrrad bewegt.
Bezug
nehmend auf die 2 und 5 ist der
Lampenrahmen 51 aus Kunstharz hergestellt. Der Lampenrahmen 51 weist
eine große,
im Wesentlichen halbkreisförmige,
bogenförmige
erste ausgesparte Kontaktfläche 51a auf,
bereitgestellt auf einer Rückseite
davon. Bezug nehmend auf 4 erstreckt sich ein Mittelteil
eines oberen Abschnitts der Rückseite
des Lampenrahmens 51, wo die erste ausgesparte Kontaktfläche 51a ausgebildet
ist, nach hinten in einer T-ähnlichen
Form. Der Lampenrahmen weist ferner einen nach oben gebogenen ersten
Eingriffsabschnitt 51b auf, der auf einem äußeren Ende des
Mittelteils bereitgestellt ist und einen Teil der Montageeinheit 44 bildet.
Ein ringförmiges
Bauteil oder Kraftanwendungsbauteil 49, hergestellt aus
einem elastischen Material, z. B. ein O-Ring, greift mit dem ersten
Eingriffsabschnitt 51b ein. Der erste Eingriffsabschnitt 51b und
das ringförmige
Bauteil 49 sind Teil der Montageeinheit 44. Es
wird einem Fachmann von dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass das
Kraftanwendungsbauteil 49 und der Montageeinheit 44 ein
Riegel, Federbauteil oder ein anderer Mechanismus, wie er zum Öffnen und
Schließen
eines Koffers oder einer Aktentasche verwendet wird, sein kann.
Das
Gelenk 42 weist einen Gelenkschaft 42a, der von
beiden Seiten des Scheinwerfers 10 herausragt. Der Gelenkschaft 42a ist
auf einem unteren Teil des Abschnitts des Lampenrahmens 51 bereitgestellt,
wo die erste ausgesparte Kontaktfläche 51a gebildet ist.
Bezug
nehmend auf die 2, 4 und 5 ist
das Steuerungsgehäuse 43 in
einer im Wesentlichen rechtwinkligen Orientierung bezüglich des Lampengehäuses 41 angeordnet,
wenn der Scheinwerfer 10 an der Lenkstange 15 montiert
ist. Das Steuerungsgehäuse 43 beinhaltet
einen äußeren Rahmen 55,
ein inneres Gehäuse 56 und
ein elastisches Bauteil 57. Der äußere Rahmen 55 ist
am Lampenrahmen 51 in einer frei drehbaren Weise mittels
des Gelenks 42 befestigt. Das elastische Bauteil 57 ist
an einer oberen Fläche
des inneren Gehäuses 56 befestigt.
Der äußere Rahmen 55 ist
aus einem blatt- oder blechähnlichen
Material hergestellt und ist derart konfiguriert, dass er beide
Seiten, die Oberseite und beide Seiten eines Bodens des inneren
Gehäuses 56 bedeckt.
Das innere Gehäuse
ist derart konfiguriert, dass es innerhalb des äußeren Rahmens 55 montiert
wird. Das innere Gehäuse 56 weist
einen Steuerungsschaltkreis 60 (siehe 6)
darin montiert auf. Das Gelenk 42 beinhaltet ferner eine
Vielzahl von hervorstehenden Teilen 42b. Die hervorstehenden
Teile 42b erstrecken sich in Richtung der Seitenflächen des
Lampenrahmens 51. Die hervorstehenden Teile 42b helfen,
das Gelenk 42 auszubilden. Die hervorstehenden Teile 42b weisen
eine Vielzahl von Gelenklöchern 42c auf,
die konfiguriert sind, um mit dem Gelenkschaft 42a einzugreifen.
Der äußere Rahmen 55 beinhaltet
eine Vielzahl von Seitenplatten 55a, eine obere Platte 55b,
einen zweiten Eingriffsabschnitt 55c, ein Paar von Bodenplatten 55d und
einen nach oben sich erstreckenden Positionierungsabschnitt 55e.
Die hervorstehenden Teile 42b sind an den vorderen Enden
der zwei Seitenplatten 55a, die beide Seiten des inneren
Gehäuses 56 bedecken,
bereitgestellt. Die obere Platte 55b bedeckt die Oberseite
des inneren Gehäuses 56.
Die obere Platte 55b ist derart konfiguriert, dass sie
die zwei Seitenplatten 55a an einem hinteren Abschnitt
des äußeren Rahmens 55 verbindet.
Der zweite Eingriffsabschnitt 55c bildet einen Teil der
Montageeinheit 44. Der zweite Abschnitt 55c ist
auf der oberen Platte 55b ausgebildet. Der zweite Eingriffsabschnitt 55c ist
in einer kreisförmigen
bogenähnlichen
Form nach hinten gekrümmt.
Der
zweite Eingriffsabschnitt 55c ist konfiguriert, das ringförmige Bauteil 49 sicherer
als der erste Eingriffsabschnitt 51b zu halten, d.h. derart,
dass das ringförmige
Bauteil 49 nicht einfach gelöst werden kann. Deshalb wird
das ringförmige
Bauteil 49 normalerweise am ersten Eingriffsabschnitt 51b befestigt
und gelöst.
Die Bodenplatten 55d dienen dazu, beide Seiten des Bodenabschnitts
des inneren Gehäuses 56 zu
bedecken. Die Bodenplatten 55d sind derart konfiguriert,
dass sie sich von den Unterseiten der Seitenplatten 55a in
Richtung der Mitte derart erstrecken, dass sie dazwischen liegende
Positionen auf beiden Seiten der Mitte erreichen. Der sich nach oben
erstreckende Positionierungsabschnitt 55e ist auf einem
vorderen Abschnitt von jeder Bodenplatte 55d ausgebildet.
Das
innere Gehäuse 56 ist
im Allgemeinen ein rechteckiges, kastenförmiges Bauteil, das eine zweite
ausgesparte Kontaktfläche 56a aufweist,
bereitgestellt auf einem vorderen Abschnitt der oberen Fläche des
inneren Gehäuses 56,
sowie einen inneren Raum für
das Beherbergen des Steuerungsschaltkreises 60. Die zweite
ausgesparte Kontaktfläche 56a ist
im Wesentlichen in der Form eines Viertelkreises gekrümmt. Das
elastische Bauteil 57 ist an der zweiten ausgesparten Kontaktfläche 56a befestigt.
Das elastische Bauteil 57 ist beispielsweise aus einem
künstlichen
Gummimaterial hergestellt und derart konfiguriert, dass es leicht
nachgibt, wenn es die Lenkstange 15 kontaktiert. Das elastische
Bauteil 57 dient dazu, die Rotation des Scheinwerfers 10 bezüglich der
Lenkstange 15 zu erschweren.
Ein
Schalter 58 zum An- und Ausschalten der Leuchtdioden 40 ist
auf einer hinteren Fläche
des inneren Gehäuses 56 angeordnet.
Anstatt der Verwendung eines Schalters 58 zum An- und Ausschalten
des Scheinwerfers wird einem Fachmann von dieser Offenbarung ersichtlich
sein, dass es auch akzeptabel ist, einen Helligkeitssensor innerhalb
des Steuerungsschaltkreises bereitzustellen, um die Umgebungshelligkeit
zu detektieren und den An-Aus-Zustand des Scheinwerfers, basierend
auf dem Detektionsergebnis des Helligkeitssensors, zu steuern. Ein Stromversorgungskabel
oder Stromeinspeisungsteil 70 erstreckt sich von der Bodenfläche des
inneren Gehäuses 56.
Das Stromversorgungskabel 70 ist in der Lage, mit einem
Verbinder 8a, bereitgestellt auf einem Ende der Nabengeneratoreinheit 8,
verbunden zu werden. Das Stromversorgungskabel 70 ist ein
abgeschirmtes Kabel zum Begrenzen der Lärmemissionen oder dergleichen,
welche nachteilig auf andere Zubehörteile wirken könnten. Es
wird einem Fachmann von dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass
das Stromversorgungskabel 70 nicht auf ein abgeschirmtes
Kabel beschränkt
ist und dass es akzeptabel ist, ein normales nicht- abgeschirmtes Kabel
zu verwenden. Ferner ist das Stromversorgungskabel 70 nicht
auf ein Kabel beschränkt.
Es wird einem Fachmann von dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass
es akzeptabel ist, einen Verbinder zu verwenden, der in der Lage
ist, elektrisch mit einem Kabel verbunden zu werden. Wenn ein Verbinder
verwendet wird, ist es bevorzugt, eine Abdeckung bereitzustellen,
die den Verbinder vor Feuchtigkeit schützt.
Bezug
nehmend auf 2 beinhaltet die Montageeinheit 44 ein
ringförmiges
Bauteil 49 und die ersten und zweiten Eingriffsabschnitte 51b und 55c.
Das ringförmige
Bauteil 49 greift mit dem ersten Eingriffsabschnitt 51b und
dem zweiten Eingriffsabschnitt 55c ein. Das ringförmige Bauteil 49 funktioniert
derart, dass es eine Kraft gegen das Lampengehäuse 41 und das Steuerungsgehäuse 43 in
solchen Richtungen anwendet, dass das Lampengehäuse 41 und das Steuerungsgehäuse 43 veranlasst
werden, näher
zueinander zusammen zu ziehen und die Lenkstange 15 einzuklemmen.
Das ringförmige
Bauteil 49 kontaktiert ferner die Lenkstange 15 und
dient dazu, ein Gleiten zu verhindern.
Wie
in 6 gezeigt, beinhaltet der Steuerungsschaltkreis 60 den
Schalter 58, einen Vollwellen-Gleichrichter-Schaltkreis 71 sowie
eine Zener-Diode 72. Der Schalter 58 ist elektrisch
mit einem Ende des elektrischen Wechselstromgenerators 19 innerhalb
der Nabengeneratoreinheit 8 verbunden. Der Vollwellen-Gleichrichter-Schaltkreis 71 ist
parallel mit dem elektrischen Wechselstromgenerator 19 verbunden.
Der Vollwellen-Gleichrichter-Schaltkreis 71 dient dazu,
den vollen Zyklus des Wechselstroms gleichzurichten und ihn in Gleichstrom
umzuwandeln. Die Zener-Diode 72 ist parallel mit dem Vollwellen-Gleichrichter-Schaltkreis 71 verbunden.
Die Zener-Diode 72 ist derart konfiguriert, dass sie leitet, wenn
die erzeugte Spannung hoch wird, und funktioniert als ein Schutzschaltkreis.
Die zwei Leuchtdioden 40 sind zusammen in Serie verbunden.
Die zwei Leuchtdioden 40 sind parallel mit der Zener-Diode 72 verbunden.
Der
innere Widerstand des elektrischen Wechselstromgenerators 19 ist
hoch und der Widerstand der Leuchtdioden 40 ist niedrig.
Durch Verbinden des elektrischen Wechselstromgenerators 19 mit den
Leuchtdioden 40 wird ein hohes Spannungsteilungsverhältnis erzielt.
Folglich ist die Gesamtheit der elektrischen Leistung, die von den
zwei Leuchtdioden 40 verbraucht wird, nicht größer als
der Verbrauch an elektrischer Leistung einer Lampe, die nur eine
einzelne Leuchtdiode einsetzt. Ferner ist die Helligkeit größer und
es wird ein geringeres Drehmoment benötigt, um den elektrischen Wechselstromgenerator 19 zu
drehen.
Bezug
nehmend auf 7 ist gemäß Experimenten, die durchgeführt wurden,
wenn das Fahrrad sich bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h bewegt,
der Verlust aufgrund von interner Reibung des elektrischen Generators 19 44
V und der Spannungsabfall über
jeder Leuchtdiode 40 ist 3,0 V. Der Gesamtstrom ist 0,4
A.
Folglich
ist der Stromverbrauch P gegeben durch P = VI = (44,0 × 0,41 +
(3,0 × 0,41) × 2) = 20,5 W.
Mit
nur einer Leuchtdiode 40 gemäß Experimenten, die durchgeführt wurden,
wenn sich das Fahrrad bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h bewegt,
erzeugt der elektrische Wechselstromgenerator 19 eine Spannung
von 50 V und der Verlust aufgrund des internen Widerstands des elektrischen
Generators 19 ist 46,8 V. Der Spannungsabfall über der Leuchtdiode 40 ist
3,2 V und der Gesamtstrom ist 0,42 A, wenn lediglich eine Leuchtdiode 40 verwendet
wird.
Folglich
ist der Stromverbrauch P gegeben durch P = VI = (46,8 × 0,42 +
3,2 × 0,42)
= 21,0 W.
Auf
diese Weise verifiziert das Experiment, dass eine höhere Helligkeit
erzielt wird mit beinahe keiner Änderung
des Gesamtstromverbrauchs, wenn zwei Leuchtdioden 40 verwendet
werden.
Wenn
der Scheinwerfer 10 an der Lenkstange 15 montiert
wird, wird er auf der Lenkstange 15 mit der Montageeinheit 44,
gelöst
vom ersten Eingriffsabschnitt 51b, wie in 5 gezeigt,
platziert. Dann wird die Montageeinheit 44 mit dem ersten
Eingriffsabschnitt 51b derart in Eingriff gebracht, eingehakt
darin, dass die Lenkstange 15 zwischen dem Lampengehäuse 41 und
dem Steuerungsgehäuse 43 eingeklemmt
wird. Als ein Ergebnis wendet die Montageeinheit 44 eine
Kraft in einer solchen Richtung auf, dass das Lampengehäuse und
das Steuerungsgehäuse 43 in
Richtung zueinander gezogen werden und gegen die Lenkstange 15 drücken. Diese Einklemmfunktion
befestigt den Scheinwerfer 10 an der Lenkstange 15.
Nachdem der Scheinwerfer 10 an der Lenkstange 15 befestigt
ist, wird die Installation vervollstän digt durch Verbinden des Stromversorgungskabels 70 an
den Verbinder 8a. Nachdem der Scheinwerfer 10 an
der Lenkstange 15 montiert ist, wird ein Schwerkraftzentrum
des Scheinwerfers 10 zwischen dem Lampengehäuse 41 und
dem Steuerungsgehäuse 43 positioniert.
Folglich ist das Schwerkraftzentrum nahe einem Zentrum der Lenkstange 15 positioniert.
Als ein Ergebnis ist ein Drehmoment klein und der Scheinwerfer 10 rotiert
nicht leicht aufgrund von Vibrationen, selbst wenn der Scheinwerfer 10 mit
einer geringen Befestigungskraft gesichert ist. Im spezielleren,
da das Steuerungsgehäuse 43 eine
größere Masse
als das Lampengehäuse 40 aufweist,
und da das Steuerungsgehäuse 43 unterhalb
der Lenkstange 15 angeordnet ist, ist das Schwerkraftzentrum
des Scheinwerfers 10 niedriger als das Zentrum der Lenkstange 15 angeordnet. Folglich
ist das Drehmoment aufgrund der Gravitation noch kleiner.
Nach
der Installation arbeitet der Scheinwerfer 10 unter Verwendung
von elektrischer Leistung, bezogen vom elektrischen Wechselstromgenerator 19,
wenn das Fahrrad gefahren wird. Die elektrische Leistung vom elektrischen
Wechselstromgenerator 19 wird in den Vollwellen-Gleichrichter-Schaltkreis 71 durch
das Stromversorgungskabel 70 und den Schalter 58 eingespeist
für die
Umwandlung in Gleichstrom. Der Gleichstrom wird dann an die zwei
Leuchtdioden 40, verbunden in Serie, geliefert. Der Gesamtstromverbrauch
ist nicht größer als
ein Schaltkreis, in welchem lediglich eine Leuchtdiode verwendet
wird.
Folglich,
da das Lampengehäuse 41 und
das Steuerungsgehäuse 43 mittels
eines Gelenks 42 verbunden sind, und da der Scheinwerfer 10 am
Fahrrad in einer solchen Weise montiert ist, dass das Lampengehäuse 41 und
das Steuerungsgehäuse 43 die Lenkstange 15 einklemmen,
ist das Drehmoment kleiner und ein befestigter Zustand wird mit
einer geringeren Befestigungskraft aufrechterhalten. Als ein Ergebnis
wird verhindert, dass sich der Scheinwerfer 10 leicht dreht,
selbst wenn eine geringe Befestigungskraft verwendet wird, und der
Scheinwerfer 10 wird mit Leichtigkeit befestigt und gelöst. Ferner
wird durch das Montieren des Scheinwerfers 10 mit einer geringeren
Befestigungskraft, die ausreichend ist, um zu verhindern, dass sich
der Scheinwerfer 10 aufgrund von Vibrationen dreht, der
Beleuchtungswinkel des Scheinwerfers 10 leicht durch Anwenden
einer Kraft mit der Hand justiert, die größer ist als die Befestigungskraft.
Auch
wird, da der Scheinwerfer 10 am Fahrrad durch Einklemmen
der Lenkstange 15 mit dem Lampengehäuse 41 und dem Steuerungsgehäuse 43 montiert
wird, der Scheinwerfer 10 zuverlässig an der Lenkstange 15 befestigt,
selbst wenn ein äußerer Durchmesser
der Lenkstange 15 nicht mit dem Radius der ersten und zweiten
ausgesparten Kontaktfläche 51a und 56a übereinstimmt.
Zweite Ausführungsform
Bezug
nehmend nun auf 8 wird nun ein Steuerungsgehäuse 160 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
erklärt
werden. Angesichts der Ähnlichkeit
zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform sind den Teilen
der zweiten Ausführungsform,
die identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform sind, dieselben
Bezugszeichen wie den Teilen der ersten Ausführungsform gegeben. Darüber hinaus
werden die Beschreibungen der Teile der zweiten Ausführungsform,
die identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform sind, zum Zwecke der
Kürze ausgelassen.
Der
Steuerungsschaltkreis 160 ist im Wesentlichen derselbe
wie der Steuerungsschaltkreis 60 der ersten Ausführungsform
mit der Ausnahme, dass ein Speicherelement 73 für elektrische
Energie im Steuerungsschaltkreis 160 bereitgestellt ist.
Das Speicherelement 73 für elektrische Energie ist parallel
mit dem Vollwellen-Gleichrichter-Schaltkreis 71 innerhalb
des Steuerungsschaltkreises 160 verbunden. Das Steuerelement 73 für elektrische
Energie ist vorzugsweise eine Sekundär-Batterie, wie beispielsweise
eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie oder ein Kondensator mit großer Kapazität, wie beispielsweise
ein elektrischer Doppellagen-Kondensator. Die Verwendung des Speicherelements 73 für elektrische
Energie erlaubt es, dass der Scheinwerfer 10 Licht bereitstellt,
selbst wenn der elektrische Wechselstromgenerator 19 keine
Elektrizität
erzeugt, wie beispielsweise wenn sich das Fahrrad nicht bewegt.
Allgemeine
Interpretation der Begriffe
Beim
Verständnis
des Bereichs der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Begriff „konfiguriert" wie hierin verwendet,
um eine Komponente, einen Abschnitt oder einen Teil einer Einrichtung
zu beschreiben, Hardware und/oder Software, die derart konstruiert
und/oder programmiert ist, dass sie die gewünschte Funktion ausführt. Im
Verständnis
des Bereichs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff „umfassend" und seine Ableitungen,
wie hierin ver wendet, gedacht, offene Begriffe zu sein, die die
Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen,
Ganzzahlen und/oder Schritte spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit von
anderen, nicht angegebenen Merkmalen, Elementen, Komponenten, Gruppen,
Ganzzahlen und/oder Schritten ausschließen. Das vorherige trifft auch
auf Worte zu, die ähnliche
Bedeutungen aufweisen, wie beispielsweise die Begriffe „einschließlich", „umfassend" und deren Ableitungen.
Auch können die
Begriffe „Teil", „Sektion", „Abschnitt", „Bauteil" oder „Element", wenn im Singular
verwendet, die Doppelbedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl
von Teilen aufweisen. Wie hierin verwendet um die vorliegende Erfindung
zu beschreiben, beziehen sich die folgenden Richtungsangaben „vorwärts" rückwärts" oben" unten" vertikal" horizontal" unterhalb" und diagonal" sowie sämtliche
anderen ähnlichen
Richtungsangaben auf jene Richtungen eines Fahrrads, das mit der
vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Folglich sollten diese
Begriffe, wie verwendet, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, relativ
zu einem Fahrrad interpretiert werden, das mit der vorliegenden
Erfindung wie in der normalen Fahrposition verwendet, ausgestattet
ist. Zuletzt bedeuten die Gradangaben, wie z. B. „im Wesentlichen", „ungefähr" und „annähernd", wie hierin verwendet, eine
vernünftige
Größe einer
Abweichung vom modifizierten Begriff, derart dass das Endergebnis
nicht signifikant verändert
ist. Beispielsweise können
diese Begriffe ausgelegt werden, dass sie eine Abweichung von zumindest ± 5% des
modifizierten Begriffs beinhalten, wenn diese Abweichung nicht die
Bedeutung des modifizierten Wortes zunichte machen würde.
Während nur
ausgewählte
Ausführungsformen
gewählt
wurden, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird Fachleuten
von dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen hierin durchgeführt
werden können,
ohne vom Bereich der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen definiert, abzuweichen.
Ferner sind die vorhergehenden Beschreibungen und Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung nur zur Darstellung bereitgestellt und nicht zum Zwecke
der Beschränkung
der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.