DE202015005304U1

DE202015005304U1 - Radkappe mit nichrotierendem Element

Info

Publication number: DE202015005304U1
Application number: DE202015005304.1U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2015-08-27
Anticipated expiration: 2025-08-01

Abstract

Radkappe für ein Kraftfahrzeugrad, mit einem am Rad zu befestigenden Basisteil (3) und einer gegenüber diesem drehbar gelagerten stillstehenden Scheibe (5), wobei für die Scheibe (5) eine Beleuchtung (11) vorgesehen ist, die mit wenigstens einer Energieerzeugungseinheit (8, 9) gekoppelt ist, die elektrische Energie an die Beleuchtung (11) liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieerzeugungseinheit (8, 9) ein Speicher für elektrische Energie (10) zugeordnet ist, in denen die Energieerzeugungseinheit (8, 9) bei der Rotation des Rades Energie hineinlädt und wobei die Energie bei Stillstand des Rades dann aus diesem Energiespeicher für elektrische Energie (10) wieder zu entnehmen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radkappe für ein Kraftfahrzeugrad, mit einem am Rad zu befestigenden Basisteil und einer gegenüber diesem drehbar gelagerten stillstehenden Scheibe, wobei für die Scheibe eine Beleuchtung vorgesehen ist, die mit wenigstens einer Energieerzeugungseinheit gekoppelt ist, die elektrische Energie an die Beleuchtung liefert.
Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise bekannt aus der JP 2002 370 501 A oder der JP 2003 127 602 A .
Es ist bekannt, dass eine Radkappe, die ein Kraftfahrzeugrad zumindest teilweise abdeckt, fest an der Felge dieses Kraftzeugrades befestigt ist und zusammen mit der Felge bzw. dem Rad rotiert. Dabei ist üblicherweise im Bereich der Radnabe ein Emblem angebracht, beispielsweise der Name oder das Logo des Rad- oder aber des Fahrzeugherstellers. Derartige Namen oder Logos sind normalerweise nicht rotationssymetrisch ausgebildet, so dass bei einem Fahrzeug, wenn es steht, der Name oder das Logo an einer Radkappe in einer beliebigen Position sind, beispielsweise auch auf dem Kopf stehend.
Da sowohl unter ästhetischen als auch unter marketing-technischen Aspekten gewünscht ist, dass ein Name oder ein Firmenlogo möglichst in ihrer ursprünglich gedachten, nämlich aufrechten Stellung gezeigt werden, wurden schon viele Vorschläge unterbreitet, Radkappen mit entsprechenden nicht mitrotierenden, d. h. stillstehenden Scheiben zu versehen, die unabhängig von einer Rotation der Radkappe ihre Winkelstellung nicht verändern und so einen auf ihnen aufgebrachten Namen oder ein entsprechendes Logo immer in einer aufrechten Position darstellen.
Um derartige Logos oder Namen marketing-technisch weiter betonen zu können, wurde auch vorgeschlagen, die nicht mitrotierende bzw. stillstehende Scheibe entsprechend elektrisch zu beleuchten. Um diese elektrische Beleuchtung mit Energie zu versehen, wurden beispielsweise in der DE 39 18 558 A1 Schleifbürsten oder Schleifkontakte vorgesehen oder gemäß der DE 202 08 709 U1 die Verwendung von Batterien vorgeschlagen, insbesondere in der Form von sogenannten Knopfzellen. Außerdem wurden in den oben angesprochenen japanischen Druckschriften Funktionselemente für die Energieerzeugung vorgesehen. Letztere Konstruktionen liefern Energie nur während sich ein Fahrzeug bewegt, um damit die Radkappe oder die an dieser befestigte, stillstehende Scheibe zu beleuchten.
Nun ist es aber so, dass je nach national geltenden Bestimmungen die außen an einem Fahrzeug vorhandenen Beleuchtungen bezüglich z. B. auch ihrer Position Beschränkungen unterliegen. So darf ein Fahrzeug an seiner Frontseite in Deutschland beispielsweise nur Abblendscheinwerfer, Fernlichtscheinwerfer und ein Paar Nebelscheinwerfer sowie Begrenzungslichter führen.
In gleicher Weise ist auch die Zulässigkeit von seitlich am Fahrzeug befindlicher Beleuchtung hinsichtlich Anzahl und Position geregelt und beschränkt. Die Beleuchtung von außen am Fahrzeug befindlichen Elementen insbesondere während der Bewegung des Fahrzeugs stößt somit auf zulassungsrechtliche Bedenken.
Aufgrund derartiger Bedenken ist insbesondere gewünscht, dass die Beleuchtung der Radkappen oder der nicht mitrotierenden, stillstehenden Scheiben vorzugsweise nur beim Stillstand des Fahrzeuges erfolgt.
Für eine derartige Beleuchtung sind aber die Konstruktionen gemäß den oben genannten japanischen Druckschriften nicht geeignet, da bei diesen mit Stillstand des Rades keine weitere elektrische Energie mehr erzeugt wird.
Die anderen Konstruktionen haben aber den Nachteil, dass beispielsweise Schleifkontakte verschmutzen können und so eine sichere Stromversorgung nicht auf Dauer zu gewährleisten ist. Batterien, wie beispielsweise Knopfzellen, sind dementgegen wartungsintensiv und werden auch unter Kostengesichtspunkten abgelehnt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung wie oben angegeben derart weiterzubilden, dass sie auch insbesondere bei Stillstand eines Rades eine Beleuchtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der oben angesprochenen Energieerzeugungseinheit ein Speicher für elektrische Energie zugeordnet wird, in den die Energieerzeugungseinheit bei der Rotation des Rades Energie hineinlädt, wobei die Energie bei Stillstand des Rades dann aus diesem Energiespeicher für elektrische Energie wieder zu entnehmen ist.
Für einen derartigen Speicher kann sowohl ein Akkumulator als auch ein Kondensator vorgesehen sein.
Mit derartigen Elementen ist es möglich Energie zu sammeln, auch wenn diese nur in relativ kleinen Mengen auftritt. Dieses Vorgehen wird als „Energy Harvesting” bezeichnet.
Vorzugsweise ist dabei die Energieerzeugungseinheit mit wenigstens einem Magnet und einer diesem zugeordneten Induktionsschleife versehen, die mit dem Speicher für elektrische Energie gekoppelt ist, um so bei der Rotation der Radkappe auch in kleinen Mengen auftretende Energie in dem Speicher für elektrische Energie zu sammeln.
Vorzugsweise ist dabei auch noch eine Auswertelogik vorhanden, die erst bei Stillstand des Rades die Beleuchtung einschaltet.
Hierbei ist es auch im Rahmen der Erfindung, wenn diese Auswertelogik ein Verzögerungselement enthält, so dass die Beleuchtung einer Radkappe nicht bei jedem kurzen Stillstand eines Rades eingeschaltet wird, wie beispielsweise einem kurzen Ampelstopp oder einem kurzen Halt im Stopp-and-Go-Verkehr, sondern erst wenn ein Fahrzeug für eine etwas längere Zeitdauer abgestellt wird.
Vorzugsweise können die einzelnen Elemente der Energieerzeugungseinheit auch als gedruckte Elemente an dem am Rad befestigten Basisteil oder an der gegenüber diesem drehbar gelagerten stillstehenden Scheibe vorgesehen werden. Derartige Bedruckungen ermöglichen eine preiswerte Herstellung und einen sicheren Betrieb.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt:
1 die Schnittansicht eines Basisteils einer Radkappe;
2 die Schnittansicht einer gegenüber dem Basisteil drehbaren gelagerten, stillstehenden Scheibe;
3 die Rückansicht einer stillstehenden Scheibe und
4 die Vorderansicht einer stillstehenden Scheibe.
In Fig. erkennt man den Schnitt durch ein Basisteil 1 einer Radkappe, das mit Rastnasen 1, 2 mit der (nicht dargestellten) Felge eines Kraftfahrzeugrades verbunden wird.
Zentrisch in seiner Mitte weist dieses Basisteil 1 eine Aufnahmeöffnung 3 auf, in die eine Steckachse 4 einführbar ist. Diese Steckachse 4 ist Teil einer Scheibe 5, die über diese Steckachse 4 drehbar gegenüber dem Basisteil 1 an diesem gelagert wird.
Die Lagerung kann außer mittels einer wie hier dargestellten Gleitlagerung auch mit einem Wälzlager oder ähnlichem versehen sein, um die Friktion zwischen Scheibe 5 und Basisteil 1 zu reduzieren.
Die verliersichere Fixierung der Steckachse 4 in der Aufnahmeöffnung 3 kann dabei auch durch Schrauben, Sicherungsringe oder ähnliches erfolgen und statt durch federnde Rastelemente 6, wie sie hier dargestellt sind.
In der Scheibe 5 ist ein Exzentergewicht 7 am unteren Ende vorgesehen, so dass sich die Scheibe 5 nicht mitdreht, wenn sich das Basisteil 1 der Radkappe zusammen mit der Felge des Kraftfahrzeugrades dreht. Somit verbleibt die Scheibe 5 immer in einer im Wesentlichen aufrechten Position auch unabhängig davon, wie das Basisteil 1 rotiert.
Am Basisteil 1 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt mehrere Magnete 8 eingesetzt, die an Spulen 9 vorbeigeführt werden, die auf der dem Basisteil zugewandten Rückseite der stillstehenden Scheibe 5 entsprechend in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angebracht sind. Derartige Spulen können beispielsweise aufgedruckt sein.
Durch das Vorbeiführen der Magnete 8 an diesen Spulen 9 wird in bekannter Weise ein elektrischer Strom erzeugt, wobei dieser von einer sehr geringen Stärke ist. Die durch die dabei zusammen eine Energieerzeugungseinheit bildenden Magnete 8 und die Spulen 9 erzeugten Ströme werden im hier dargestellten Beispiel in wenigstens einem Kondensator 10 gespeichert, der ebenfalls an der stillstehenden Scheibe 5 vorhanden ist und somit einen Energiespeicher für elektrische Energie darstellt. Statt eines derartigen Kondensators 10 könnte auch ein Akkumulator vorgesehen werden.
Die derart im Kondensator 10 gespeicherte Energie wird bei Stillstand des Basisteils über Leuchtdioden (LEDs) 11 geführt, mit denen die stillstehende Scheibe 5 dann beleuchtet wird.
Den LEDs vorgeschaltet ist eine hier nicht näher dargestellte Auswerteelektronik, die sicherstellt, dass die LEDs 11 erst dann elektrisch mit den Kondensatoren 10 verbunden werden, wenn das Rad (einige Zeit) stillsteht. Damit kann erreicht werden, dass die LEDs erst dann zu leuchten beginnen, wenn ein Fahrzeug, an dem die hier dargestellte Radkappe befestigt ist, zum Stillstand gekommen ist. Während sich ein Fahrzeug bewegt, sind also die Radkappen nicht beleuchtet.
Wesentlich ist, dass die Energieeinspeisung in die als Energiespeicher für elektrische Energie fungierenden Kondensatoren 10 mittels Energie Harvesting funktioniert, d. h. viele kleine elektrische Ströme aus der Kombination der Magnete 8 mit den Spulen 9 werden in den Kondensatoren 10 so zusammengeführt, dass die hier gesammelte elektrische Energie dann benutzt werden kann, um die LEDs 11 zu beleuchten. So können die LEDs auch betrieben werden, obwohl die elektrischen Ströme, die in den Spulen 9 erzeugt werden, nicht für einen kontinuierlichen Betrieb dieser LEDs ausreichen würden.
Es sei noch erwähnt, dass die Spulen 9, die Kondensatoren 10 und auch die entsprechende Elektronik als gedruckte Schaltungen ausgeführt werden können, was eine kostengünstige Herstellung der vorliegenden Radkappe mit sich bringt.
Bezugszeichenliste

1: Basisteil
2: Rastnasen
3: Aufnahmeöffnung
4: Steckachse
5: Scheibe
6: Rastelemente
7: Exzentergewicht
8: Magnete
9: Spulen
10: Kondensator
11: Leuchtdioden (LEDs)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002370501 A [0002]
JP 2003127602 A [0002]
DE 3918558 A1 [0005]
DE 20208709 U1 [0005]

Claims

Radkappe für ein Kraftfahrzeugrad, mit einem am Rad zu befestigenden Basisteil (3) und einer gegenüber diesem drehbar gelagerten stillstehenden Scheibe (5), wobei für die Scheibe (5) eine Beleuchtung (11) vorgesehen ist, die mit wenigstens einer Energieerzeugungseinheit (8, 9) gekoppelt ist, die elektrische Energie an die Beleuchtung (11) liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieerzeugungseinheit (8, 9) ein Speicher für elektrische Energie (10) zugeordnet ist, in denen die Energieerzeugungseinheit (8, 9) bei der Rotation des Rades Energie hineinlädt und wobei die Energie bei Stillstand des Rades dann aus diesem Energiespeicher für elektrische Energie (10) wieder zu entnehmen ist.
Radkappe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugungseinheit mit wenigstens einem Magnet (8) und einer diesem zugeordneten Induktionsschleife (9) versehen ist, die mit dem Speicher für elektrische Energie (10) gekoppelt ist.
Radkappe gemäß einem oder mehrere der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Auswertelogik vorhanden ist, die erst bei Stillstand des Rades die Beleuchtung (11) einschaltet.
Radkappe gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik ein Verzögerungselement enthält, so dass die Beleuchtung (11) erst eingeschaltet wird, wenn ein Rad für eine längere Zeitdauer abgestellt ist.
Radkappe gemäß einem oder mehrere der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Elemente der Energieerzeugungseinheit (8, 9) gedruckte Elemente sind.