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1. WO2020120774 - LAUFRAD MIT INTEGRIERTEM LEUCHTMITTEL FÜR FAHRZEUGE

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Laufrad mit integriertem Leuchtmittel für Fahrzeuge

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Laufrad beispielsweise für Zweiräder, insbesondere für ein Fahrrad, welches eine Felge eine Nabe und mehrere Speichen, welche die Nabe mit der Felge verbinden, umfasst, wobei die Speichen an deren Enden über Speichennippel mit der Felge verbunden sind. Zudem ist an dem Laufrad ein Leuchtmittel integriert.

Stand der Technik

Bei schlechten Lichtverhältnissen, zum Beispiel in der Dämmerung oder bei Dunkelheit sind Fahrzeuge, welche nicht ausreichend beleuchtet sind, nur schwer oder überhaupt nicht zu erkennen, was für diese ein hohes Unfallrisiko darstellt. Um die Sichtbarkeit, vor allem auch von der Seite, besser zu gewährleisten, kann in das Laufrad des Fahrzeugs, beispielsweise ein Fahrrad, ein Leuchtmittel integriert werden.

Im Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen für Laufräder mit integriertem Leuchtmittel bekannt. In der DE 10147275 Al wird ein Beleuchtungssystem beschrieben, das aus mehreren Leuchtdioden, die ihre Lichtstrahlen seitlich ausstrahlen, besteht. Die LEDs können auf dem Rahmen oder den Felgen beziehungsweise den Speichen des Fahrrads befestigt werden. Die Lichtstrahl-Richtung soll seitlich sein. Das System kann auch kreissektorförmig einen Lichtstrahl-Bereich erzeugen.

Eine andere Möglichkeit, die Sichtbarkeit des Laufrades zu verbessern, findet sich in der US 2006/0273653 Al, die einen Stab beschreibt, welcher aus einem transparenten Material mit unregelmäßig platzierten Aussparungen besteht, und der eine Lichtquelle an einem Ende besitzt, welche durch Bewegung aktiviert wird. Der Lichtstab ist an eine Speiche montierbar, sodass sich bei der Bewegung des Rades die Lichtquelle aktiviert und das Licht von den Aussparungen im Stab zur Seite gestreut wird.

Aus der US 4,847,735 ist eine Verschlusskappe für ein Luftventil an einem Rad bekannt, an die eine Sicherheitslampe montiert ist. Die Verschlusskappe besteht dabei aus einem Gewinde, welches auf das Ventil aufgeschraubt werden kann und die Öffnung des Luftventils schützt, und der darauf aufgeschraubten Lampe, welche das Rad auch von der Seite sichtbar macht.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde bei einem Laufrad ein Leuchtmittel so zu integrieren, dass dieses sowohl im Stand als auch in der Bewegung des Fahrzeugs mindestens zur Seite hin abstrahlt und das Fahrzeug dadurch besser kenntlich macht. Zudem soll das Leuchtmittel so in das Laufrad integriert werden, dass dieses leicht getauscht werden kann und keine Sicherheitsbedenken durch die Installation auftreten, damit das Laufrad mit Leuchtmittel eine Straßenzulassung erhalten kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Leuchtmittel gelöst, welches schon bei der Produktion in das Laufrad integriert wird, und im und/oder am Speichennippel des Laufrads angebracht ist.

Erfindungsgemäß ist ein Laufrad ein Vorder- oder Hinterrad eines Fahrzeugs, welches zumindest eine Felge, mehrere Speichen und Speichennippel und eine Nabe mit Achse umfasst. Die Felge an welcher der Reifen, bedarfsweise mit Mantel und Schlauch, befestigt wird, ist ringförmig geformt und am Laufrad außen liegend. Die Felge ist durch die Speichen mit der Nabe in der Mitte des Laufrades verbunden, wobei die Speichen mit Speichennippeln an der Felge befestigt sind. Die Speichen können dabei gerade oder gekreuzt verlaufen, wobei sie sich im Falle des Kreuzens einfach oder mehrfach auf der Seite der Nabe kreuzen können. Mit der Nabe wird das Laufrad an der Achse befestigt, welche sich im Zentrum des Rades befindet. Die Speichennippel, womit die Speichen an der Felge befestigt sind, können geschraubt oder gesteckt sein, wobei für die vorliegende Erfindung eine Schraubverbindung vorteilhaft ist.

Die Speichen bestehen meist aus rostfreiem Stahl oder einem verzinkten Metall, wobei die Felge aus einer Vielzahl von Materialien unter anderem Holz, Kunststoff, Kunststofffaser, oder verschiedenen Metallen wie beispielsweise Stahl, Aluminium oder Titan bestehen kann. Der Speichennippel kann aus Messing oder auch Aluminium gefertigt sein und in unterschiedlichen Längen verwendet werden, wobei er bevorzugterweise 5-30 mm, besonders bevorzugt 10-20 mm und ganz besonders bevorzugt 12-16 mm lang ist.

Das Laufrad kann damit in unterschiedlichen Fahrzeugen eingesetzt werden, welche Räder mit Speichen verwenden, beispielsweise Fahrräder, Fahrradanhänger, Kinderlaufräder, Kinderwagen oder Motorräder.

Das Leuchtmittel ist erfindungsgemäß eine aktive Beleuchtung, welche ein- und ausgeschaltet werden kann. Eine aktive Beleuchtung zeichnet sich durch eine externe Energiezufuhr aus, weswegen sie unabhängig von äußeren Bedingungen, wie beispielsweise Licht auf der Straße oder von anderen Fahrzeugen, welches reflektiert wird, leuchten kann. Die aktive Beleuchtung leuchtet also selbstständig und kann zum Beispiel aus einer oder mehreren LEDs oder Z-Dioden bestehen, aber auch ein Glühdraht sein. Optional kann das Leuchtmittel eine Glasfaser enthalten oder aus einer Glasfaser mit erleuchtbarem Kern bestehen. Dabei kann das Leuchtmittel schon bei der Produktion des Laufrads integriert werden, muss also nicht nachträglich nachgerüstet werden. Somit kann das Leuchtmittel in einfacher Weise verkehrssicher verbaut werden und ist auch zertifizierbar. Daher bietet es sich als zeitgemäße Weiterentwicklung der bisherigen Reflektor-Lösungen im Besonderen an.

Dabei ist das Leuchtmittel erfindungsgemäß im und/oder am Speichennippel angebracht bzw. die Speichennippel sind aus leuchtendem Material gefertigt. Dabei können die Speichennippel sowohl schraubbar als auch steckbar mit der Felge verbunden sein, wobei vorzugsweise die Fassung in oder an der Felge eine elektrische Kontaktierung ermöglicht. Andernfalls kann das Leuchtmittel mit Spezialkleber, beispielsweise M3 oder Ähnliches, an den Speichennippel angebracht werden. Vorteilhaft ist hierbei das die Speichennippel einfach auswechselbar sind und damit auch das Leuchtmittel einfach getauscht werden kann. Besonders bevorzugt ist zusätzlich reflektierendes Material auf dem Speichennippel angeordnet.

Da die Verkehrssicherheit auch bei kurzem Stillstand, beispielsweise an einer Ampel oder einer Straßenkreuzung, gewährleistet sein soll hat das Leuchtmittel auch im Stand vorzugsweise bis zu 20 Minuten, besonders bevorzugt 1-10 Minuten, ganz besonders bevorzugt 2-5 Minuten eine selbstleuchtende Nachwirkung.

Erfindungsgemäß ist mindestens ein Speichennippel mit einem Leuchtmittel ausgestattet, wobei bevorzugterweise ein Drittel oder mehr der Speichennippel ein Leuchtmittel besitzen, besonders bevorzugt die Hälfte oder mehr, ganz besonders bevorzugt dreiviertel oder mehr und noch weiter bevorzugt alle Speichennippel ein Leuchtmittel besitzen. Ebenso können zusätzlich auch die Speichen mit einem gleichartigen Leuchtmittel ausgestattet sein. Dabei können Die Leuchtmittel an den Speichen und den Speichennippeln auf der gleichen Speiche befestigt sein, oder versetzt zueinander. Dabei kann die Farbe des Leuchtmittels variieren, beispielsweise ist eine einfarbig weiße oder farbige Beleuchtung möglich, die Beleuchtung kann aber auch an Konventionen der Straßenverkehrsordnung angepasst werden, wie eine weiße Beleuchtung für das Vorderrad und eine rote Beleuchtung für das Hinterrad.

Die Energieversorgung des Leuchtmittels ist vorzugsweise direkt am Fahrzeug befestigt, wobei unterschiedliche Verfahren eingesetzt werden können, welche kontaktlos oder mit einem Kabel an das oder die Leuchtmittel Energie liefern. Die Energieversorgung für Bestandteile des Laufrades ist in diesem ebenfalls mit eingeschlossen, sofern sich ein Teil davon direkt an oder auf dem Laufrad befindet.

Falls die Energieversorgung des Leuchtmittels eine Verkabelung der Leuchtmittel untereinander oder zur Energiequelle hin erfordert, kann ein Verbindungsmittel, beispielsweise ein isoliertes Kabel, im Innern der Felge verlegt werden. Das gewährleistet, dass keine elektrische Spannung auf das Laufrad oder den Fahrzeugrahmen übertragen wird. In diesem Fall kann beispielsweise ein an der Nabe installierter Akku oder eine Batterie die nötige Energie liefern. Bevorzugterweise ist die an der Nabe installierte Energiequelle durch ein weiteres Verbindungsmittel in Form eines Kabels elektrisch mit dem Verbindungsmittel verbunden, welches beispielsweise durch eine der Speichen verlegt werden kann. Hierfür könnte eine Speiche mit einem Hohlraum, zum Beispiel in Form eines Rohrs, ausgebildet sein. Für Fahrzeuge mit Nabendynamo lässt sich auch dieser als Energielieferant nutzen, gegebenenfalls zusätzlich zu schon bestehenden Lichtern. Dabei können die Räder der Vorder- und Hinterachse entweder eine gemeinsame Energiequelle nutzen, oder jede Achse bzw. jedes Rad wird einzeln versorgt.

Ein Kontaktierungsmittel dient dabei als elektrische Verbindung zwischen dem Leuchtmittel und dem Verbindungsmittel. Das Kontaktierungsmittel kann beispielsweise die Fassung selbst sein, der Speichennippel mit einer Kontaktierung, welche durch die Fassung hindurch zum Verbindungsmittel verläuft oder nur eine elektrisch kontaktierende Verbindung vom Speichennippel durch die Fassung zum Verbindungsmittel. Hierbei können die elektrischen Kontakte der einzelnen Fassungen über das Verbindungsmittel, zum Beispiel in der Felge, miteinander verknüpft sein, um eine optimale Energieversorgung aller Leuchtmittel zu garantieren. Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn die Fassung der Speichennippel als Kontaktierung für die Energieübertragung dienen kann. Bei einer Schraub- oder Steckfassung kann dadurch ein defektes Leuchtmittel ähnlich zu einer Glühbirne einfach ausgewechselt werden, was sowohl unkompliziert ist, als auch den restlichen Energiekreislauf nicht beeinträchtigt. Gewissermaßen hätte hier die Fassung beziehungsweise das Gewinde des Speichennippels eine Doppelfunktion, als Halterung für den Speichennippel und als Kontaktierungsmittel des Leuchtmittels.

Besonders bevorzugt ist jedoch überhaupt keine Verkabelung der Leuchtmittel mit der Energiequelle nötig, da jeder Speichennippel mit Leuchtmittel sich einzeln und kontaktlos selbst versorgen kann. Dies kann über einen magnetischen oder induktiven Energieübertrag realisiert werden. Zum Beispiel könnte bei einem Fahrrad die Quelle bzw. der Schalter der Energieversorgung für das Vorderrad oben an der Gabel und für das Hinterrad am unteren Teil des Rahmens befestigt sein. Dadurch kann an den Speichennippeln bei jeder Raddrehung Strom induziert werden, mit welchem die angebrachten Leuchtmittel betrieben werden können. Zur induktiven Stromerzeugung kann dabei insbesondere auf oder an dem Speichennippel eine Spule und ein Kondensator zur Energieerzeugung und -Speicherung angebracht sein. Am Fahrradrahmen bzw. der Fahrradgabel kann ein Dauermagnet angebracht sein, welcher die einzelnen Speichennippel oder eine Mehrzahl von elektrisch verbundenen Speichennippeln mit Energie versorgt. Die Energieversorgung kann durch eine Stahlplatte unterbrochen werden, welche auf dem Dauermagneten angebracht ist und zum Deaktivieren der Energieversorgung zwischen den Dauermagneten und die Speichennippel gebracht

werden kann. Der Dauermagnet kann dabei auch aus einer Mehrzahl und/oder einer Reihe von Dauermagneten bestehen.

Zusätzlich zur kabellosen elektrischen Verbindung der Leuchtmittel mit der Energiequelle, können die Leuchtmittel untereinander elektrisch verbunden sein, beispielsweise durch ein Verbindungsmittel, welches wahlweise in der Felge verlegt sein kann. Dies kann auch dann die kabellose Energieversorgung eines Leuchtmittels sicherstellen, wenn das Leuchtmittel keine kontaktlose Verknüpfung zur Energiequelle hat beispielsweise wenn es nur ein zentrales Gegenstück auf dem Laufrad zur Energiequelle gibt, oder das Gegenstück des Leuchtmittels nicht funktioniert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.

Es zeigt schematisch:

Fig. 1: Ein Laufrad mit an den Speichennippeln befestigten Leuchtmitteln;

Fig. 2 ein Teil eines Laufrades, das detailliert die Befestigung der

Speichennippel mit Leuchtmittel zeigt;

Fig. 2a einen Speichennippel eines Laufrades, welcher für eine kontaktlose

Energieübertragung ausgebildet ist;

Fig. 3 ein Fahrzeug mit mindestens einem Laufrad, welches Leuchtmittel an

den Speichennippeln besitzt; und

Fig. 4 ein Laufrad eines Fahrzeugs mit kontaktloser Energieübertragung.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Figur 1 ist eine Ansicht eines Laufrades 100 mit einer Felge 10, in deren Zentrum sich eine Nabe 11 befindet, wobei Felge 10 und Nabe 11 durch mehrere Speichen 12 miteinander verbunden sind. Die Verbindung von Speiche 12 und Felge 10 ist der Speichennippel IS, wobei dieser

geschraubt oder gesteckt sein kann. Dabei können ein oder mehrere oder alle Speichennippel IS mit einem Leuchtmittel 14 ausgestattet sein. Zusätzlich können auch ein oder mehrere oder alle Speichen 12 mit einem Leuchtmittel 14a ausgestattet sein. Dabei können die Leuchtmittel 14a an den Speichen 12 an der gleichen Speiche befestigt sein, wie die Leuchtmittel 14 an den Speichennippeln, oder aber an unterschiedlichen Speichen 12 oder versetzt zueinander. Sofern eine elektrische Verbindung der verschiedenen Speichennippel 13 für die Energieversorgung vorgesehen ist, kann das Verbindungsmittel 17 in der Felge 10 verlegt werden.

Figur 2 zeigt die Verbindung der Speiche 12 am Speichenende 12a mit der Felge 10 in einer Großaufnahme. Dabei ist am Speichennippel 13 ein Leuchtmittel 14 aufgesetzt, wobei dieses ebenso als Ummantelung des Speichennippels 13 ausgefertigt sein kann bzw. der Speichennippel 13 kann aus einem leuchtenden Material bestehen. Außerdem kann zusätzlich zu dem leuchtenden Material auch reflektierendes Material an der Ummantelung des Speichennippels 13 oder am Speichennippel 13 selbst angeordnet sein. Mit der Fassung 15 ist der Speichennippel 13 an der Felge 10 befestigt. Das Kontaktierungsmittel 16 stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Leuchtmittel 14 und dem Verbindungsmittel 17 her, wodurch entweder die Fassung 15 zur Energieversorgung des Leuchtmittels 14 verwendet werden kann oder ein Kontaktierungsmittel 16 durch diese hindurchläuft. Falls es eine zentrale Energieversorgung gibt, oder alle Leuchtmittel 14 miteinander Energie austauschen sollen, kann dazu an die Fassung 15 ein Verbindungsmittel 17 angeschlossen werden, welches die Leuchtmittel 14 untereinander elektrisch verbindet.

In Figur 2a wird eine Ausführung des Speichennippels 13 gezeigt, welche für eine kontaktlose Energieversorgung 18 ausgebildet ist. Der Kopfbereich 131 des Speichennippels 13 ist dabei in Richtung der Felge 10 (siehe Figur 1) am Laufrad angebracht, wobei der Vierkant 133 die Speiche 12 (siehe Figur 1) aufnimmt und zum Speichenspannen ausgeformt ist. Zwischen Kopfbereich 131 und Vierkant 133 ist ein Schaft 132 angeordnet, welcher auf Seite des Kopfbereich 131 eine Spule 181 umfasst. Die Spule ist elektrisch mit einem Kondensator 182 verbunden, welcher im oder am Schaft 132 zwischen Spule 181 und Vierkant 133 angeordnet ist. Der Kondensator 182 ist mit dem Leuchtmittel am Speichennippel 14 verbunden oder das Leuchtmittel 14 ist auf der Kondensator 182 aufgebracht, der Art dass die im Kondensator 182 gespeicherte Energie das Leuchtmittel 14 versorgt, sodass das Leuchtmittel 14 aktiv leuchtet.

In Figur 3 ist ein Fahrzeug 200 gezeigt, welches mindestens ein Laufrad 100 besitzt, das erfindungsgemäß mit Leuchtmitteln 14 an manchen Speichennippeln 13 und zusätzlich mit den bevorzugten Leuchtmitteln 14a an manchen Speichen 12 ausgestattet ist.

Falls die Leuchtmittel 14 kontaktlos, zum Beispiel magnetisch oder induktiv, mit Energie versorgt werden, kann die Energieversorgung 18 aus einem Teil am Speichennippel 13 und einem zweiten Teil am Rahmen des Fahrzeugs 200 bestehen. Der Teil am Rahmen des Fahrzeugs 200 kann beispielsweise für das Vorderrad an der Gabel des Laufrads 100 und für das Hinterrad am unteren Teil des Rahmens des Fahrzeugs befestigt werden. Trotz einer kontaktlosen Energieversorgung 18 können die Leuchtmittel 14 über ein Verbindungsmittel 17 in der Felge 10 verbunden sein. Falls nicht jedes Leuchtmittel 14 selbst seinen kompletten Energiebedarf decken kann, oder die eigene Energieversorgung defekt ist, können somit die sonst nicht versorgten Leuchtmittel 14 von den anderen Leuchtmitteln 14 mitversorgt werden.

Figur 4 zeigt eine Möglichkeit der kontaktlosen Energieversorgung 18 (siehe Figur 3) des Leuchtmittels 14 am Speichennippel 13. Die kontaktlose Energieversorgung 18 umfasst dabei mindestens einen Dauermagneten 183, eine Spule 181 und einen Kondensator 182, wobei Spule 181 und Kondensator 182 am Speichennippel 13 angebracht sind. Am Rahmen bzw. an der Gabel des Fahrzeugs 200 wird ein Dauermagnet 183 befestigt, welcher auf Höhe der umlaufenden Speichennippel 13 angebracht ist. Der Dauermagnet 183 kann dabei sowohl mit seinem Nordpol als auch mit seinem Südpol Richtung Nabe 11 (siehe Figur 1) zeigen, es ist jedoch wichtig, dass der Speichennippel 13 zwischen Nord und Südpol, also möglichst mittig, am Dauermagnet 183 vorbei rotiert, wenn sich das Laufrad 100 dreht. Der Speichennippel 13 ist mit einer Spule 181 und einem Kondensator 182 ausgestattet, welche beispielsweise wie in Figur 2a gezeigt am Speichennippel 13 aufgebracht sein können. Zudem umfasst der Speichennippel 13 auch ein Leuchtmittel 14, welches im zur Nabe 11 (siehe Figur 1) zeigenden Bereich des Speichennippels 13 aufgebracht ist. Die kontaktlose Energieversorgung 18 (siehe Figur 3) kann auch eine abnehmbare Metallplatte 184 umfassen. Diese ist am Rahmen des Fahrzeugs 200 derart angebracht, dass sie abgenommen oder verschoben werden kann, um die Speichennippel 13 vom Magnetfeld des Dauermagneten 183 zu unterbrechen und damit die Energieerzeugung zu unterbinden.

Für den Fall einer kontaktierten Energieversorgung 19, zum Beispiel über einen Nabendynamo, eine Batterie oder einen Akku, kann diese bevorzugt an der Nabe 11 installiert sein und die Energie über das Verbindungsmittel 17 in der Felge 10 an alle Leuchtmittel 14 verteilen. Dabei kann in einer Speiche 12b ein weiteres Verbindungsmittel 17a durchgeführt werden, um die Energie der an Nabe 11 angebrachten Energieversorgung in das Verbindungsmittel 17 einzuspeisen. Hier kann eine Energieversorgung 19 zum Beispiel am Hinterrad oder Vorderrad die Leuchtmittel 14 an beiden Laufrädern 100 versorgen, oder jedes Rad kann seine eigene Energieversorgung 19 aufweisen, falls beide Laufräder 100 mit Leuchtmitteln 14 ausgestattet sind.

Bezugszeichenliste

100 Laufrad

200 Fahrzeug

10 Felge

11 Nabe

12 Speichen

12a Speichenende

12b Speiche mit Durchführung

IS Speichennippel

131 Kopfbereich

132 Schaft

133 Vierkant

14 Leuchtmittel am Speichennippel 14a Leuchtmittel an der Speiche

15 Fassung

16 Kontaktierungsmittel

17, 17a Verbindungsmittel

18 kontaktlose Energieversorgung

181 Spule

182 Kondensator

183 Dauermagnet

184 Metallplatte (abnehmbar)

19 kontaktierte Energieversorgung