DE29604903U1

DE29604903U1 - Fahrzeugbeleuchtung

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Publication number: DE29604903U1
Application number: DE29604903U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-16
Filing date: 1996-03-16
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2006-03-17

Description

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Fahrzeugbeleuchtung

Anwendung

Die Fahrzeugbeleuchtung ist va. für den Einsatz in muskelbetriebenen Mobilen,wie

Fahrräder,Tretroller,Dreiräder,Rollschuhe etc.bestimmt im Zusammenhang mit

Frontscheinwerfer,Rücklicht,Blinker,Fahrerbeleuchtung etc.

Stand der Technik

Fahrzeugbeleuchtungen nutzen Dynamos oder Batterien als elektrische Energiequellen mit Glühlampen verschiedenster Art als Lichtquellen.

Leuchtdioden,die sog. LEDs,finden als leistungsarme Lichtquellen im Zusammenhang mit einem Kondensatorspeicher ihre Anwendung als Standlicht für Fahrräder (zb."SECUTEC" der Fa.Busch & Müller).

Charakteristische Merkmale der Erfindung

sind ihre Mindestbestandteile: Kraftübertrager (zb.FIG.1:1),Piezogenerator (zb.FIG.1:3) und Hochleistungs-LED-Lampe (zb.FIG.1:11),sowie deren spezielle Kombination miteinander und mit an sich allgemein bekannten Bauteilen (FIG.l bis FIG.6).

Vorteile

Die Erfindung besitzt als kapazitives System gegenüber dynamobetiebenen oder batteriebetriebenen Systemen im Zusammenhang mit LEDs einen einfacheren Aufbau,geringeres Gewicht und im weiteren ökologische Vorteile.

Das erfindungsgemäße kapazitive System nutzt etwa 30-50% der zugeführten mechanischen Energie,ist diesbezüglich also mit dem konventionellen Dynamosystem vergleichbar.Zwar ist die absolut erzeugte Enrgie im Piezogenerator geringer,jedoch entfällt dafür zumindest die sonst übliche Aufheizung einer Glühlampe.

Ausführungsbeispiele

sind in FiG.1 bis FIG.6 dargestellt. Varianten und Ergänzungen der Erfindung werden auf die Ausführungsbeispiele verteilt,sind demgemäß nicht in allen Ausführungsbeispielen enthalten, obwohl sie im wesentlichen aber auch für die jeweils anderen Gültigkeit haben.

FIG.l zeigt einen Drehhebel (1) als Kraftübertrager,der um Achse (2) gelagert ist,den Piezogenerator (3) mit 4 gleichsinnig geschichteten Scheibenbiegern (4), wobei ein Scheibenbieger aus der federnden Elektrode (5),der mit ihr über leitenden Klebstoff stirnflächig verbundenen Keramikscheibe (6) sowie der auf der anderen Seite der Keramikscheibe (6) befindlichen zweiten stirnflächig aufgebrachten Elektrode (7) besteht ,-sowie Halterung (8) und Befestigung (9) des Piezogenerators (3) an der Stange (10),die LED (11) und das Antriebsrad (12) mit Reifenprofil(13).

Die 4 Scheibenbieger (4) sind einerseits über 3 nichtleitende Abstandsstücke wie (14) fest miteinander verbunden,andererseits sind·die 4 federnden Elektroden wie (5) fest mit der Piezogeneratorhülle (15) verbunden.

Die federnden Elektroden wie (5) sind zusammengeführt (16),ebenso die zweiten Elektroden (17) und über elektrische Leitungen (18)(19) mit der LED-Lampe (11) verbunden.

Durch die gleichsinnige Schichtung der Scheibenbieger (4) erhält der Piezogenerator (3) eine harte Federcharakteristik.

Die Funktion der Fahrzeugbeleuchtung ist gegeben, wenn durch die Drehung des Rades (12) das Reifenprofil (13) die Spitze (20) des Drehhebels (3) auf die korrespondierende Keramikscheibe (6) aufschlagen läßt.

Alternativ wird eine ständige Berührung der Spitze (20) mit der korrespondierenden Piezoscheibe (6) durch entsprechende Einstellung eines nicht gezeigten Mechanismus'im Zusammenhang mit der Federkraft des Reifens vorgesehen.

FIG.2 zeigt einen Drehhebel (1) als Kraftübertrager,der sich auf dem Stift (2) des Piezogenerators (3) über die Schnappscheibe (4) abstützt.Der Piezogenerator (3) besteht aus 5 Scheibenbiegern wie (5),die wechselseitig zueinander geschichtet,und über Distanzstücke wie (6) und leitende Distanzringe wie (7) fest miteinander verbunden sind.Der Piezogenerator (3) stützt sich mit Scheibenbieger (5) an der Piezohülle (8) ringförmig ab,diese wiederum ist über Schelle (9) an der Stange (10) befestigt.Die 5 Elektroden wie (11) der Scheibenbieger wie (5) sind zusammengeführt und mit dem Eingang des Gleichrichters (12) verbunden. Ebenso die federnden Elektroden wie (13) des Scheibenbiegers wie (5) über die leitenden Distanzringe wie (7). Der Gleichrichter (12) nutzt die wechselnde Polarität der Piezogeneratorspannung zur verbesserten Lichterzeugung aus. Am Ausgang des Gleichrichters (12) ist parallel zur LED-Lampe (14) ein Kondensator (15) geschaltet,befindlich,zur kontinuierlicheren Lichterzeugung und Abbau von Spannungsspitzen.

Durch die wechselseitige Schichtung der Scheibenbieger wie (5) erhält der Piezogenerator (3) eine weiche Federcharakteristik.

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Die Funktion der Fahrzeugbeleuchtung ist gegeben, wenn durch die Bewegungen des Sattels (16) oder anderer Kraftübertrager in Richtung (21) die Schnappscheibe (4) umschnappt.

Ergänzungsweise sind mehrere hintereinander geschichtete Schnappscheiben wie (4) zur Verbesserung des Wirkungsgrades vorhanden. Diese sind vom Drehhebel (1) nacheinander aktivierbar angeordnet.

FIG.3 zeigt einen federnden Stab (1) mit Stift (2) und Rolle (3) als Kraftübertrager,den symbolisch dargestellten Piezogenrator (4),sowie 2 LED-Lampen (5),die durch die Verschaltung (6) als Gleichrichter wirken,und bei Funktion wechselseitig leuchten,je nach 'Polarität der erzeugten Piezogeneratorspannung.

Die Funktion der Fahrzeugbeleuchtung ist gegeben durch die Relativbewegung zwischen dem Rollerbrett (7) und dem Fahrweg (8)

FIG. 4

FIG. zeigt einen Bügel (1) in Befestigungsplatte (2) gelagert,mit drehgelagerter Rolle (3) und Stellschraube (4) als Kraftübertrager,dem symbolisch dargestellten Piezogenerator (5) mit Ausgleichsfeder (6),einen Gleichrichter {7) und eine LED-Lampe (8).

Die Funktion der Fahrzeugbeleuchtung ist gegeben,wenn die Rolle (3) sich vibrierend auf dem Fahrradreifen (9) abwälzt. Die Befestigungsplatte (2) ist zb an der Fahrradgabel angebracht.

Alternativ ist der Piezogenerator (5) direkt an der Befestigungsplatte (2) fixiert und die Ausgleichsfeder (4) zwischen Befestigungsplatte (2) und Fahrradgabel befindlich.Die Ausgleichsfeder (6) dient va.zum Ausgleich der Unrundheiten des Rades.

Alternativ ist die Stellschraube (4) o.a.mit dem sensiblen Teil (10) des Piezogenerators (5) fest verbunden.

FIG. 5

FIG.5 zeigt einen Stift (1) als Kraftübertrager,einen Piezogenerator in Form eines Scheibenbiegers (2) mit federnder Elektrode (3) darauf mit leitendem Klebstoff verbunden die Keramikscheibe (4) und der auf der Keramikscheibe (4) aufgebrachten zweiten Elektrode (6),die Piezogeneratorhülle (5),eine mit dem Stift (1) in Verbindung stehende Zugfeder (7),welche auf der Keramikscheibe (4) befestigt ist,einem Gleichrichter (8) und die LED-Lampe (9). Der Scheibenbieger (2) ist mit der Piezogeneratorhülle (5) am Mobil befestigt,der Stift (1) wird durch Teile des Mobils bewegt.

Die Funktion der Fahrzeugbeleuchtung ist gegeben,wenn der Stift (1) in Kraftrichtuhng (11) und/oder (12) ausgelenkt wird,zb (12) durch Fahrradspeichen:

»If

Der, während der Schwingungen des Stiftes (1) - nach der Speichen-Schnippbewegung - verursachte Aufschlag der Zugfeder (7) auf sich selbst und auf die Keramikscheibe (4) erregt das Feder-Massesystem in Richtung (11),bestehend aus federnder Elektrode (3) und der damit verbundenen Masseteile Stift (1),Zugfeder (7) und Scheibenbieger (2),wobei sich bei jedem Halbwellendurchgang des Feder-Massesystems,bestehend aus zugfeder (7) und Stift (1) in Richtung (12) der Vorgang wiederholt.

Bei Betätigung des Stiftes (1) in Richtung (11) mit Verlängerung der Zugfeder (7) nach oben und wieder Loslassen mittels eines nicht gezeigten Kraftübertragerteils, ergibt sich der direkte Aufschlag von Stift (1) mit Zugfeder (7) auf die Keramikscheibe

(5) ,-damit ist das Feder-Massesystem ,bestehend aus federnder Elektrode (3) und der damit verbundenen Masseteilen Stift (1) Zugfeder (7) und Scheibenbieger (2) erregt.

FIG. 6

FIG.6 zeigt die Schnappscheibe (1) mit Schnappdelle (2) und Masse (3) als Kraftübertrager,den Pizogenerator,bestehend aus Scheibenbieger (4) mit federnder Elektrode (5) und Keramikscheibe

(6) und Piezogeneratorhülle (7) den Gleichrichter (8) und die LED-Lampe (9) .

Die Funktion der Fahrzeugbeleuchtung ist gegeben,wenn durch Aktivierung der Schnappscheibe (1) in Richtung (9) zb. um Stützpunkt (10) die Schnapsdelle (2) die Masse (3) auf die Keramikscheibe (6) treibt und damit das Feder-Massesystem aktiviert.Das Feder-Massesystem ,bestehend aus der federnden Elektrode (5) sowie der mit Federwirkung behafteten ausgelenkten Schnappdelle (2) sowie der Masse (3) läßt diese hin-und herschwingen.

Die Führung der Masse (3) sowie das Halten der Masse (3) in der Ausgangsstellung an der Schnappdelle (2) ist durch einen Dauermagneten oder einer zusätzlichen Feder realisiert, (nicht gezeigt).

Claims

!.Fahrzeugbeleuchtung dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens folgende Teile aufweist:

- Kraftübertrager

- mindestens einen Piezogenerator·

- mindestens eine LED-Lampe

und wahlweise zusätzliche Teile enthält,wie zb

- Schnappscheibe

- Resonanzteile

- Gleichrichter

- Kondensator
2.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß der Kraftübertrager einerseits mit dem sensiblen Teil des Piezogenerators lose oder fest in Verbindung steht,und andererseits mit Teilen des Fahrzeugs oder der Umgebung,welche gegenüber der Befestigung des Piezogenerators bei Betrieb in Bewegung sind.
3. Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1,2,dadurch gekennzeichnet,daß der Kraftübertrager hebelartig ausgebildet ist.( zb.FIG.1:1)
4. Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1,2,3 dadurch gekennzeichnet daß der Kraftübertrager ein Schleifübertrager ( zb FIG.1:1) oder ein Rollenübertrager ( zb FIG.4:1,3) ist,der mit

- dem Rad, speziell mit Profilen am Reifen ( zb FIG.1;13)

- dem Antrieb,speziell der Kette oder Kettenrad oder

- der Umgebung,speziell mit dem Fahrweg (FIG.3:8)

funktionell in Verbindung stehend,angeordnet ist.
5. Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet,daß die Rolle des Rollenübertragers { zb FIG.3:3) ein Profil aufweist.
6.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1.2,3 dadurch gekennzeichnet,daß der Kraftübertrager (FIG.2:1) mit einem Sattel (FIG.2:16) in Verbindung steht.
7.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß der Piezogenerator aus einem oder mehreren,parallel geschalteten Piezoelementen besteht,zb aus sog.Scheibenbiegern (FIG.1:4) .
8.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet,daß die Scheibenbieger gleichsinnig hintereinander geschichtet sind (FIG.1:4) oder wechselsinnig hintereinander geschichtet sind. (FIG.2:5)
9.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß sie eine oder mehrere Hochleistungs -LEDs (zb FIG.1:11) aufweist, wie AlGaAs-LEDs oder AlInGaP-LEDs.
10.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet,daß zwischen Kraftübertrager und Piezogenerator eine Schnappscheibe (FIG.2:4) befindlich ist,öder mehrere,die zwischen Kraftübertrager und Piezogenerator befindlich sind und vom Kraftübertrager nacheinander aktivierbar' angeordnet sind.
11.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet,daß Kraftübertrager und Piezogenerator Bestandteile eines Feder-Masse-Systems sind.{ zb FIG.5)
12.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1,11,dadurch gekennzeichnet,daß Stift (FIG.5:1),das Resonanzteil Zugfeder (FIG.5:7) und Piezogenerator (FIG.5:2,3,4,6,5) als Einheit zu einem Feder-Masse System aufgebaut sind.
13.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1,11 dadurch gekennzeichnet,daß Schnappfeder (FIG 6:1),das Resonanzteil Masse (FIG.6:3) und Piezogenerator (FIG.6:4,5,6,7) als Einheit zu einem Feder-Masse-System aufgebaut sind.
14.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß am Piezogeneratorausgang ein Gleichrichter befindlich ist,in Form einer zweiten LED mit Verschaltung (FIG.3:5,6) oder einer Gleichrichterschaltung ( zb FIG.6:8) zb einer Graetzschaltung.
15.Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß am Piezogenerator zur kontinuierlicheren Lichterzeugung und Abbau von Spannungsspitzen ein Kondensator befindlich ist.(FIG.2:15)