DE3722858A1 - Durch fremdlicht aktivierbare beleuchtungseinrichtung fuer landfahrzeuge, insbesondere fahrraeder - Google Patents

Description

Beleuchtungseinrichtungen von Fahrzeugen sind vornehmlich auf die Beleuchtung der Fahrbahn gerichtet, um dem Fahrer das Erkennen von Hindernissen und Gefahrenstellen zu er­ leichtern. Um das eigene Fahrzeug den nachfolgenden Fahrern kenntlich zu machen, sind zunächst rahmen- oder gestellfeste Reflektoren, später beleuchtete Rücklichter und dgl. verwen­ det. Bekannt sind auch recht verschiedenartige bewegbare Re­ flektoren, wobei sich für Fahrräder in neuerer Zeit in der Radmittelebene angeordnete Reflektorscheiben durchgesetzt haben, die das quer zur Fahrtrichtung auftreffende Licht wieder zur Seite hin abstrahlen.

Die Anordnung in der Mittelebene eines Speichenrades ermög­ licht zwar das Reflektieren nach beiden Seiten, bringt aber den Nachteil mit sich, daß die Reflektoren großenteils gegenüber Scheinwerfern nachfolgender Fahrzeuge weitgehend abgeschirmt sind und im übrigen der Auftreffwinkel der Scheinwerferstrahlen meist so spitz ist, daß kaum Licht re­ flektiert bzw. umgelenkt werden kann.

Die Erfindung verfolgt dagegen die Aufgabe, auf möglichst einfache und preiswerte Weise ein Anleuchten eines an einem Fahrzeugrad angebrachten Reflektors in einer für alle Ver­ kehrsbeteiligten auffallenden Weise zu ermöglichen.

Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsein­ richtung erreicht, die erfindungsgemäß folgende Merkmale aufweist:

• a) An einem Fahrzeugrad ist mit Radialabstand von der Rad­ achse ein Reflektor angeordnet:,
• b) am Fahrzeuggestell ist ein Strahlenumlenker mit einer Umlenkfläche zum kurzzeitigen Beleuchten des umlaufenden Reflektors bei jeder Radumdrehung durch eine Lichtquelle vorgesehen:,
• c) die Umlenkfläche ist so zur Fahrtrichtung geneigt ange­ ordnet, daß sie
  • c1) das Scheinwerferlicht von in Fahrtrichtung folgenden Fahrzeugen in die Umlaufbahn des Radreflektors lenkt und
  • c2) wenigstens einen Teil des von dort reflektierenden Lichtes entgegen der Fahrtrichtung umlenkt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Reflektor bei jedem Durchlauf durch einen umgelenkten Teilstrahl des Schweinwer­ ferlichtes eines folgenden Fahrzeuges einen Signalblitz aus­ sendet, dessen Größe, Intensität und Dauer einmal von der wirksamen Beleuchtungsstärke zum anderen von der Durchlauf­ geschwindigkeit, der Größe der Reflektionsfähigkeit der zu­ sammenwirkenden Flächen am Reflektor und am Strahlenumlenker bestimmt ist. Dabei ergibt sich eine Blitzfolge, wie sie von der Sicherung an gefährlichen Straßenstellen, etwa wegen Fahrbahnumlenkung und dgl., durch hintereinander angebrachte und in Folge gezündete Blitzlampen erreicht wird. Es wird nicht ständig geblitzt, sondern nur dann, wenn Gefahr im Verzug ist, d.h. wenn man sich im Scheinwerferkegel eines folgenden Fahrzeuges befindet. Gefährlich ist vor allem der Überholverkehr, der ja nur im Rückspiegel beobachtet werden kann. Dabei läßt sich erfindungsgemäß eine erhebliche Stei­ gerung der Verkehrssicherheit erreichen. Der zurückgelenkte Strahl muß weder scharf gebündelt sein, noch in Augenhöhe liegen. Wenigstens sein Maximum kann blendfrei gehalten oder schräg zu Boden gelenkt werden.

Sonderliche Kosten sind mit der Erfindung nicht verbunden, da kreisförmige oder rechteckförmige Reflektorscheiben in den meisten Staaten ohnehin vorgeschrieben sind und der Strahlenumlenker ebenso wie seine Anbringung und Halterung sich so preiswert gestalten läßt, daß die Kosten nicht ins Gewicht fallen.

Durch unterschiedliche Anordnung und Ausbildung des Radre­ flektors und des Strahlenumlenkers sowie der Reflektions­ bzw. Umlenkfläche, lassen sich verschiedene Varianten der Wirkungsweise erzielen, etwa hartes Blitzen mit scharfem Lichtstrahl oder, was derzeit bevorzugt wird, sinusartiges Anschwellen und wieder Abschwellen des weichen Reflektions­ schwalls. So ist nach einer Weiterbildung der Erfindung der Radreflektor in der bei Fahrrädern jetzt üblichen Weise wenigstens parallel zur bzw. in der Mittelebene eines Fahr­ zeug-Hinterrades angeordnet, und der Strahlenumlenker ist mit wenigstens geringem seitlichen Abstand vom Radreflektor so eingestellt, daß er einen Flächenstrahl des Scheinwer­ ferlichtes etwa mit dem Querschnitt des Radreflektors auf dessen Umlaufbahn lenkt.

Bei den üblicherweise eingesetzten zwei Reflektoren pro Rad wird die Blitzfolge verdoppelt. Bei größerer Geschwindigkeit und einer vorgegebenen Streuung in Umfangsrichtung oder gar bei mehr als zwei Reflektoren läßt sich so ein ständig an­ und abschwellendes Beleutungswerk erzielen. Dabei hat man es immer in der Hand, die Helligkeit und das ganze Auffällige an dieser Beleuchtung so zu gestalten, daß keine unnötige und eventuell verwirrende Störung eintritt. Dies alles kann durch entsprechende Gestaltung der Umlenkfläche geschehen. Diese Umlenkfläche kann eben sein, aber auch etwas gekrümmt. Sie kann unterschiedliche Größe haben und kann in ihrer Ebe­ ne und der wie auch immer gestalteten Gesamtfläche aufgelok­ kert und mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Wölbungen ge­ staltet sein, etwa um die Schärfe des reflektierten Strahls zu mildern. Größe und Ausbildung der Umlenkfläche können zudem leicht änderbar, eventuell auch verstellbar gestaltet sein, um den individuellen Vorstellungen zu genügen.

Zudem ist es empfehlenswert, die Umlenkfläche des Strahlen­ umlenkers in waagerechte Ebene um mehr als 45°, beispiels­ weise 45° bis 70°, insbesondere 55° bis 62° zur Fahrtrich­ tung geneigt anzuordnen. Der reflektierte Strahl wird dann vom Radreflektor nicht nur quer zur Radebene zurückgeworfen, sondern verteilt sich vom Strahlenablenker über einen größeren Winkelbereich nach hinten und belebt dadurch für den nachfolgenden Fahrer das Beleuchtungsbild. Es ist ja nicht nur die Lichterscheinung als solche, die dadurch vermittelt wird, sondern es werden auch Informationen über Art und Aufbau des Fahrzeuges und des Fahrers bzw. der Passagiere gegeben.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Hinterradtei­ les eines herkömmlichen Fahrrades mit einer er­ findungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung,

Fig. 2 einen ebenso schematischen Schnitt durch das Hinterrad nach der Line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht gemäß Pfeil 3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine etwa der Fig. 3 entsprechende schematische Darstellung des Hinterrades mit dem Strahlen­ gang über Umlenkfläche und Radreflektor kurz vor dem Vorbeilauf eines Radreflektors am Strahlenum­ lenker,

Fig. 5 eine Ansicht eines derzeit bevorzugten Strahlen­ umlenkers als allseitig spiegelnder Blechform­ teil,

Fig. 5a einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 5, die Fig. 6 bis 8 und 6a bis 8a Abwandlungen der in den Fig. 5 und 5a gezeigten Ausführung.

Nach Fig. 1 ist am Fahrradrahmen (1) mittels der Gabel­ streben (2, 3) das Hinterrad (4) an seiner Nabe (5) in der Radachse (6) drehbar gelagert. Mit (7) sind die Speichen, mit (8) die Felge und mit (9) der Reifen bezeichnet. Sattel, Schutzblech und Antrieb sind der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen.

In der Radmittelebene (11) sind zwischen den Speichen (7) diametral gegenüberliegend dicht zur Felge hin zwei kreisscheibenförmige Reflektoren (12) angebracht.

An der oberen Gabelstrebe (2) ist mittels einer Rohrschelle bzw. zweier Klemmbacken (13) um ein Gelenk (14) schwenkein­ stellbar ein Strahlenumlenker (15) angebracht, der mit den Klemmbacken (13) längs der oberen Gabelstrebe (2) höhen­ verstellbar, an dieser schwenkbar und ferner durch eine Schraube (16) festspannbar ist. Der Strahlenumlenker (15) hat etwa die Größe des Reflektors (12) und ist in der Regel ein Spiegel, der auf ebener oder nur schwach gewölbter Fläche das auftreffende Lichtbündel ablenkt.

Fig. 3 zeigt von oben gesehen die Zuordnung der einzelnen Teile zu Beginn eines blitzartigen Beleuchtungsvorganges, während Fig. 4 diese Zuordnung in schematischer Weise etwa im Maximum des Beleuchtungsvorganges erkennen läßt.

Aus den Fig. 2 bis 4 ist zunächst ersichtlich, daß der Strahlenumlenker (15) etwa mit gleichem radialen Abstand von der Radachse (6) wie die beiden hier diametral gegenüber­ liegenden Reflektoren (12) angeordnet ist. Während der obere Reflektor (12) in beiden Fig. 3 und 4 lotrecht über der Radachse (6) liegend dargestellt wurde, ist der Strahlen­ umlenker (15) in Fig. 4 so dargestellt, daß er den in Fahrt­ richtung (18) auftreffenden Schweinwerferstrahl (19) zur Radmittelebene (20) derart umlenkt, daß er dort etwa in der Mitte des Reflektors (12) auftrifft. Der reflektierte Strahl (21) wird dabei im Strahl (22) zurückgeworfen und dieser vom Strahlenumlenker (15) wiederum im Strahl (23) reflektiert.

Der maximale Beleuchtungseffekt wird etwa bei der Relativ­ stellung in Fig. 4 erzeugt, wenn also ein ganzes paralleles Strahlenbündel aus Scheinwerferstrahlen (19) den Reflektor (12) trifft und auch wieder voll vom Strahlenumlenker (15) zurückgeworfen wird. Es ist auch nicht wesentlich, ob dies nun exakt oberhalb der Radachse (6) geschieht oder ent­ sprechend der Umlaufbahn (24) des Reflektors (12) etwas vorher oder nachher. Wegen des Reflektorumlaufs verändert sich jedoch die Fläche des erfaßten Lichtes ähnlich einer Sinuskurve. Bei den dargestellten zwei diametral gegenüber­ liegenden Reflektoren (12) ist der erste Beleuchtungsimpuls kaum abgeebbt, bis der nächste beginnt. Bei drei oder mehr Reflektoren wird der zeitliche Abstand entsprechend ver­ kürzt, und die Impulse können sich zeitlich überlappen, d.h. ein einziger Strahlenumlenker (15) kann gleichzeitig zwei benachbarte Reflektoren (12) beleuchten.

Wählt man den Winkel (a) zwischen der Hauptebene des Strah­ lenumlenkers (15) und der Fahrtrichtung bzw. der Mittelebene (20) des Hinterrades (4) mit etwa 45°, so sind die Beleuch­ tungsimpulse verhältnismäßig kurz mit großem Maximum. Wählt man diesen Winkel größer so sinkt das Maximum etwas, aber die Impulsdauer wird verlängert. Nach Fig. 4 hat der Winkel (a) die Größe von 57°, nach Fig. 3 etwa die Größe von 60°. Dieser Winkel kann nach Bedarf verändert werden durch Ver­ schwenken des Halters (Klemmbacken 13) um die Gabelstrebe (2).

Eine weitere Variationsmöglichkeit besteht darin, den Strah­ lenumlenker (15) um das zu ihm schrägstehende Gelenk (14) zu verschwenken. Während man normalerweise den Reflektor auf die mittlere Umlaufbahn des Reflektors bzw. der Reflektoren einstellt, kann er beispielsweise etwas weiter nach innen gerichtet werden. Das ist angebracht, wenn man die einzelnen Blitzbeleuchtungen zeitlich etwas enger zusammenlegen und ggf. ineinander übergehen lassen will.

Die Härte des reflektierten Strahles wird ferner beeinflußt durch die Beschaffenheit der Reflektionsflächen. Sind diese am Reflektor (12) und am Strahlenumlenker (15) exakt ver­ spiegelt, werden bei größtem Reflektions-Maximum auch die größten augenblicklichen Änderungsgeschwindigkeiten der Strahlungsintensität etwa bei vorgegebener Fahrgeschwin­ digkeit erreicht. Mit den üblichen Reflektoren (12) aus durchscheinendem Kunststoff und ggf. gesondert gestalteter Oberfläche ist schon die größte Härte genommen. Man kann aber auch den reflektierten Strahl besonders weich gestal­ ten, wenn man die Reflektionsfläche am Strahlenumlenker einmal nicht exakt eben und zum anderen so gestaltet, daß sich die einzelnen reflektierten Strahlen mischen.

In jedem Fall wird durch den in Richtung auf den aktivieren­ den Scheinwerfer und damit auf das nachfolgende Fahrzeug hin zurückgeworfenen Strahl (23) bzw. ein entsprechendes Strah­ lenbündel der folgende Fahrer sehr deutlich unterrichtet, daß hier ein bestimmtes Fahrzeug unterwegs ist. Schließlich wird vor allem durch Rand- und Streifstrahlen der ganze Hin­ terradbereich pulsierend erleuchtet.

Die derzeit bevorzugte Ausführung des Strahlenumlenkers (15) wird nach den Fig. 5 und 5a durch einen einstückigen Metall­ blechformling (15.1) mit einer kreisförmigen Umlenkscheibe (27) und einem von dessen Rand ausgehenden Winkelflansch (28) mit Befestigungsteil (29) gebildet, der eine Durch­ brechung (30) zum Anschluß im Gelenk (14) aufweist.

Der dort gezeigte Strahlenumlenker hat eine allseitig spie­ gelnde mehr oder weniger scharf oder diffus reflektierende Außenfläche. Diese kann sich durch Art des Materials als Edelstahl, Duraluminium und dergleichen, als Art der Bear­ beitung der Oberfläche bei der Herstellung, etwa durch Zie­ hen usf., aber auch durch allseitige Ummantelung zum Bei­ spiel mit einer Chromschicht, einer Nickelschicht und dgl. ergeben. Stets wird mit der Gestaltung der gesamten Außen­ fläche die Umlenkfläche (31) geschaffen. Im Prinzip braucht man also nur in einem oder höchstens zwei Bearbeitungs­ schritten das Formstück auszustanzen und zu verformen, wobei ggf. noch eine Oberflächenveredelung in einem Metallbad und ggf. ein Poliervorgang in Betracht kommt.

Für die Ausführung des Strahlenumlenkers in Kunststoff eig­ net sich die in den Fig. 6 und 6a gezeigte Ausführung, wobei die Umlenkfläche (31) an einer gesonderten Spiegelscheibe (32) angebracht ist, die in herkömmlicher Weise aus Glas bestehen kann. Diese Spiegelscheibe läßt sich dann in der bei Taschenspiegeln üblichen Weise bei der Herstellung des Strahlenumlenkkörpers (15.2) von einem Randflansch (33) umfassen. Der Körper (15.2) besteht dabei im wesentlichen aus einer etwa ebenen Umlenkscheibe (34) mit schräg abste­ hendem Anschlußflansch (35).

Anstelle der Spiegelscheibe (32) kann auch eine Scheibe aus reflektierendem Metall oder gar Kunststoff eingesetzt wer­ den. Solche Scheiben lassen sich ebenso polieren, wie die Strahlenumlenkfläche (31), wenn etwa der ganze Strahlenum­ lenker aus Kunststoff besteht und beispielsweise mit einer silberglänzenden Hüllschicht umschlossen ist.

Ähnlich der vorbeschriebenen Ausführung besteht der Strah­ lenumlenker (15.3) nach den Fig. 7 und 7a aus der Umlenk­ scheibe (27) mit dem Anschlußflansch (35). Dabei wird die Umlenkfläche (31) durch eine aufgedampfte oder aufgespritzte Schicht aus metallischem oder anderem Reflektionsmaterial gebildet, während beim Strahlenumlenker (15.4) in den Fig. 8 und 8a bei sonst gleicher Beschaffenheit die Strahlenumlenk­ fläche (31) durch eine aufgeklebte Spiegelfolie vorgesehen ist.

Claims (15)

1. Durch Fremdlicht aktivierbare Beleuchtungseinrichtung für Landfahrzeuge, insbesondere Fahrräder, mit folgenden Merk­ malen:

• a) an einem Fahrzeugrad (4) ist mit Radialabstand von der Radachse (6) ein Radreflektor (12) angeordnet;
• b) am Fahrzeuggestell (1) ist ein Strahlenumlenker (15) mit einer Umlenkfläche (31) zum kurzzeitigen Beleuchten des umlaufenden Reflektors (12) bei jeder Radumdrehung durch eine Lichtquelle vorgesehen;
• c) die Umlenkfläche (31) ist so zur Fahrtrichtung (18) ge­ neigt, daß sie
  • c1) Scheinwerferlicht (19) von in Fahrtrichtung folgenden Fahrzeugen in die Umlaufbahn (24) des Radreflektors (12) lenkt (21) und
  • c2) wenigstens einen Teil des von dort reflektierten Lichtes (22) entgegen der Fahrtrichtung (18) umlenkt.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen:

• a) der Radreflektor (12) ist wenigstens parallel zur bzw. in der Mittelebene (20) eines Fahrzeug-Hinterrades (4) ange­ ordnet, und
• b) der Strahlenumlenker (15) ist mit wenigstens geringem seitlichen Abstand vom Radreflektor (12) so eingestellt, daß er einen Flächenstrahl des Scheinwerferlichtes etwa mit dem Querschnitt des Radreflektors (12) auf dessen Um­ laufbahn (24) lenkt.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit folgenden Merkmalen:

• a) die Umlenkfläche (31) des Strahlenumlenkers (15) ist in waagerechter Ebene um 45° bis 75° zur Fahrtrichtung (18) geneigt,
• b) insbesondere um 55° bis 62°.

4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Strahlenumlenker (15)

• a) radial zur Radachse (6) und/oder
• b) quer zur Radebene (20) verstellbar angeordnet ist.

5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) der Strahlenumlenker (15) ist abnehmbar an einem Halter (Spannbacken 13) angebracht, der
• b) an einer Gabelstrebe (2) längsverschiebbar und/oder dreheinstellbar geführt und gehalten ist.

6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, wobei der Strahlenumlenker (15) in einem Gelenk (14) zwischen zwei Klemmbacken (13) des Halters einstellbar angebracht ist.

7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umlenkfläche (31) wenigstens teilweise verspiegelt ist.

8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Umlenkfläche (31) an einem gesonderten, fest mit den anderen Teilen des Strahlenumlenkers (15) verbundenen Spiegelelement (32, 36) angebracht ist.

9. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, wobei das Spiegelelement (36) auf eine Anlagefläche des Strahlenumlenker-Körpers (15.4) aufgeklebt ist.

10. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9, mit folgenden Merkmalen:

• a) der Strahlenumlenk-Körper (15.2) besteht aus Kunststoff.
• b) der Rand des Spiegelelementes (32) ist vom Material des Strahlenumlenkkörpers (15.2) umfaßt.

11. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 o. 8, wobei

• a) die Umlenkfläche (31) durch eine am Strahlenumlenker fest angebrachte Spiegel- oder Reflektionsschicht gebildet ist.

12. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei der Strahlenumlenker (15.1) allseitig mit einer spie­ gelnden bzw. reflektierenden Oberflächenschicht überzogen ist.

13. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12, wobei

• a) der Strahlenumlenker (15) durch einen Blechformling ge­ bildet ist,
• b) der auf seiner ganzen Außenfläche reflektierend bzw. spiegelnd ausgebildet ist.

14. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11-13, wobei der Strahlenumlenker (15) verchromt, vernickelt, elo­ xiert oder dergleichen ist.

15. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei der Strahlenumlenker (15) aus einem Werkstoff wie Edelstahl, Duraluminium und dergleichen besteht, der von sich aus eine reflektierende bzw. spiegelnde Oberfläche auf­ weist.