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Die Erfindung betrifft ein Fahrradzubehör, insbesondere einen Fahrradscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Fahrradbeleuchtung wird dazu verwendet, um Fahrsicherheit eines Fahrrades während einer Fahrt, insbesondere während der Fahrt bei Dunkelheit bzw. auf einer ungenügend beleuchteten Straßenstrecke, wie z. B. in einem Straßentunnel zu erhöhen, wobei die Fahrradbeleuchtung dazu dient, während der Fahrt dem Fahrer Sicht auf den Fahrweg zu verschaffen und anderen Verkehrsteilnehmern zu erleichtern, das Fahrrad schnell wahrzunehmen.
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Um oben genannte Aufgaben zu erfüllen, werden entsprechende Normen bzw. Vorschriften für die Fahrradbeleuchtung in manchen Ländern oder Regionen veröffentlicht. Ein typisches Beispiel davon ist Deutschland, wo ein Fahrradscheinwerfer und dessen Beleuchtungsstärke zum Beispiel ganz streng durch StVZO TA23 gesetzlich geregelt werden. Nach StVZO TA23 wird eine Beleuchtungsstärkeverteilung eines Fahrradscheinwerfers in 10 m Entfernung gemessen, wobei die Beleuchtungsstärke in einer festgelegten Gesamtmessfläche und in unterschiedlichen Winkellagen gemessen wird. Die dadurch erhaltenen Messergebnisse müssen den Sollwerten in Tabelle 1 entsprechen. Wird die Beleuchtungsstärke beispielsweise genau vor der Lichtquelle an einem Messpunkt gemessen, der sowohl horizontal als auch vertikal 0° zu der Lichtquelle steht, so muss die gemessene Beleuchtungsstärke mindestens 20 Lux (1×) betragen. (Der Messpunkt wird hierunter als Bezugspunkt 0°–0° bezeichnet). Die anderen Sollwerte der Beleuchtungsstärken sind nach gleichem Verfahren aus der Tabelle 1 zu entnehmen. Befindet sich ein Messpunkt an einer Stelle, deren vertikaler Winkel größer als 3.4o ist, so darf die gemessene Beleuchtungsstärke nicht größer als 2 Lux (1×) sein. Befindet sich ein Messpunkt links bzw. rechts von dem festgelegten Bezugspunkt (Bezugspunkt 0°–0°) oder unter diesem Bezugspunkt, so soll die gemessene Beleuchtungsstärke größer als die Hälfte der Bezugspunkt-Beleuchtungsstärke sein. Die Sollwerte anderer Messpunkte sind, wie oben beschrieben, aus der Tabelle 1 zu entnehmen.
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Tabelle 1
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Aus
EP2157009 ist ein Fahrradscheinwerfer bekannt, der den oben genannten, technischen Anforderungen (TA) entspricht. Der Fahrradscheinwerfer ist mit einem Reflektor
3 versehen, dessen Reflexionsfläche unterschiedliche Krümmungsradien an verschiedenen Stellen aufweist, sodass die Beleuchtungsstärke in einem bestimmten Beleuchtungsbereich den oben genannten Anforderungen (TA) voll entsprechen kann, wie dies in
6 dargestellt ist.
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Nach
EP2157009 werden die einzelnen Krümmungsradien des oben genannten Reflektors so miteinander verbunden, dass sich die Reflexionsfläche kontinuierlich erstreckt, wodurch ein kontinuierlicher Übergang einzelner Krümmungsradien auf der Reflexionsfläche verwirklicht ist. Eine so ausgestaltete Reflexionsfläche kann zwar das von ihr reflektierte Licht in vorher festgelegten Winkeln lenken und verteilen, aber sie wird auch viele Schwierigkeiten bei einem Reflexionsflächendesign zubereiten, weil viele Bedingungen, die sich miteinander verwickeln, dabei berücksichtigt werden müssen. Aus gleichem Grund werden Design und Fertigung eines Umformungswerkzeuges für Reflektor auch dadurch erschwert. So kann damit gerechnet werden, dass die Fertigung eines solchen Reflektors einen hohen Aufwand an Zeit, Geld und Personen fordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrradscheinwerfer zu schaffen, der einen Reflektor aufweist, dessen Design und Fertigung flexible und leicht durchführbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Fahrradscheinwerfer, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird ein Fahrradscheinwerfer bereitgestellt, der aus einem Gehäuse, einem Reflektor und einer Leuchteinheit besteht, wobei das Gehäuse an einem Fahrrad befestigt wird. In dem Gehäuse ist ein Aufnahmeraum ausgebildet, in dem der Reflektor und die Leuchteinheit angebracht werden, wobei das von der Leuchteinheit bestrahlte Licht an den Reflektor geworfen wird. Der Reflektor ist dadurch gekennzeichnet, dass er an einer der Außenseite des Aufnahmeraums zugewandten Seite eine Reflexionskrümmungsfläche aufweist, die von oben nach unten in mehrere Reflexionsfelder geteilt wird. Zwischen einzelnen benachbarten Reflexionsfeldern ist je eine Verbindungsstufe ausgebildet.
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Das heißt, der Reflektor der vorliegenden Erfindung ist so ausgestaltet, dass die unterschiedlichen Reflexionsfelder durch entsprechende Verbindungsstufen miteinander verbunden werden, ohne dabei die Kontinuität der einzelnen Krümmungsradien berücksichtigen zu müssen, wobei die einzelnen Reflexionsfelder dafür sorgen, das von ihnen selbst reflektierte Licht auf eine gewünschte Stelle zu werfen. Bevorzugt sind die Reflexionsfelder so angeordnet, dass die oben angebrachten Reflexionsfelder das jeweils von ihnen reflektierte Licht in eine relativ kürzere Entfernung unterhalb des Fahrradscheinwerfers werfen, während das unten angebrachte Reflexionsfeld das von ihm reflektierte Licht in eine relativ weitere Entfernung wirft. Dadurch ist verwirklicht, dass die Reflexionsfelder, die in unterschiedlichen Höhen angebracht werden, den unterschiedlichen Anforderungen an Zurückwerfen des reflektierten Lichtes erfüllen. In der vorliegenden Erfindung wird die Krümmungskontinuität bei Verbinden einzelner Reflexionsfelder aufgegeben. Stattdessen werden die benachbarten Reflexionsfelder jeweils durch eine Verbindungsstufe miteinander verbunden, was nicht nur ein flexibles Design und eine leichte Fertigung der Reflexionsfelder ermöglicht, sondern auch einen Aufwand an Zeit, Geld und Personen erspart.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine Zusammenbauzeichnung des erfindungsgemäßen Fahrradscheinwerfers;
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2 eine Explosionszeichnung des erfindungsgemäßen Fahrradscheinwerfers;
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3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fahrradscheinwerfers in einer vertikalen Schnittansicht;
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4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fahrradscheinwerfers in einer vertikalen Schnittansicht, in der verschiedene Strahlengänge des Lichtes angegeben sind;
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5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fahrradscheinwerfers in einer vertikalen Schnittansicht, in der mehrere Linienstrecken angegeben sind, die die Leuchteinheit mit den verschiedenen Reflexionsfeldern verbinden; und
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6 eine schematische Darstellung über die nach StVZO TA23 gemessene Beleuchtungsstärkeverteilung des erfindungsgemäßen Fahrradscheinwerfers.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles detailliert beschrieben. Zu erwähnen ist jedoch, dass Bestandteile der vorliegenden Erfindung, die in diesem Ausführungsbeispiel erwähnt werden, nicht ganz genau nach ihrem Maßstab, ihren Abmessungen, Variablen und Verschiebungswegen beschrieben, sondern nur schematisch dargestellt werden, wobei ähnliche Bauteile immer mit gleichen Nummern bezeichnet sind.
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In 1 bis 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei der Fahrradscheinwerfer im wesentlichen aus einem Gehäuse 10, einem Reflektor 20, einer Leuchteinheit 30 und einer lichtdurchlässigen Linse 40 besteht.
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Das Gehäuse 10 mit einem Aufnahmeraum 11 wird an einem Fahrrad befestigt. In dem Aufnahmeraum 11 werden der Reflektor 20, die Leuchteinheit 30, die lichtdurchlässige Linse 40 und dazu benötigte Stromversorgung, wie z. B.: eine in der Fig. nicht dargestellte Batterie sowie deren Verkabelung angeordnet.
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Die Leuchteinheit 30, bevorzugt eine Hochleistungs-Leuchtdiode, dient dazu, das Licht auf den Reflektor 20 zu werfen. Wird eine imaginäre Bezugslinie in einer horizontalen Ebene vorgestellt, so wird die Leuchteinheit 30 in einem 45°-Neigungswinkel zu der Bezugslinie schräg nach unten angebracht, sodass die Leuchteinheit mit ihrem Licht die vorher festgelegte Oberfläche des Reflektors vollständig bestrahlen kann.
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Bevorzugt ist der Reflektor 20, von vorne gesehen, etwa rechteckig ausgeführt, wobei der Reflektor 20 an einer der Außenseite des Aufnahmeraums 11 zugewandten Seite eine Reflexionskrümmungsfläche 21 aufweist, die sich von oben nach unten in mehrere Reflexionsfelder unterteilt, welche mit 211–214 bezeichnet werden. Bevorzugt werden die Reflexionsfelder 211–214 von oben nach unten nummeriert, nämlich: das erste Reflexionsfeld 211, das zweite Reflexionsfeld 212, das dritte Reflexionsfeld 213 und das vierte Reflexionsfeld 214. Zwischen zwei benachbarten Reflexionsfeldern, wie zum Beispiel zwischen dem ersten Reflexionsfeld 211 und dem zweiten Reflexionsfeld 212, ist je eine Verbindungsstufe 22 ausgebildet, die jeweils parallel zu einem von der Leuchteinheit 30 nach dort bestrahlte. Lichtstrahl steht. In einem bevorzugten Fall werden Verbindungsstellen, die eine Verbindungsstufe 22 mit einem benachbarten Reflexionsfeld (z. B.: dem ersten Reflexionsfeld 211 oder dem zweiten Reflexionsfeld 212) verbinden, als eine flache Krümmungsfläche ausgestaltet.
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Die lichtdurchlässige Linse 40 wird vorne an der Öffnung des Gehäuses 10 angebracht, sodass ein geschlossener Raum zwischen der lichtdurchlässigen Linse 40 und dem Reflektor 20 ausgebildet ist, um den Fahrradscheinwerfer vor Wasser, Staub usw. zu schützen. Wenn nötig, können auch mehrere Lichtbrechungsfelder mit unterschiedlichen Brechungsraten an der lichtdurchlässigen Linse 40 ausgebildet sein, sodass das von dem Reflektor 20 reflektierte Licht noch mal gebrochen wird, um einen gewünschten Beleuchtungseffekt durch Lichtbündelung, Lichtstreuung und Lichtbrechung zu erzielen.
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Aus 4 ist ersichtlich, wie die Reflexionsfelder das Licht nach außen reflektieren, wenn die Leuchteinheit 30 das Licht auf unterschiedliche Reflexionsfelder 211–214 wirft. Das niedrigste Reflexionsfeld, nämlich das vierte Reflexionsfeld 214, reflektiert einen Lichtstrahl L4 nach vorne, der etwa parallel zu der imaginären Bezugslinie H steht, während die anderen Reflexionsfelder 211–213 je einen von der Bezugslinie H abweichenden Lichtstrahlen L1, L2, L3 reflektieren. Je höher ein Reflexionsfeld ist, desto weiter nach unten weicht sein reflektierter Lichtstrahl von der imaginären Bezugslinie H ab. Bevorzugt soll der Winkel θ5 zwischen dem von dem ersten Reflexionsfeld 211 reflektierten Lichtstrahl L1 und der horizontalen Bezugslinie H etwa 12° betragen, der Winkel θ6 zwischen dem von dem zweiten Reflexionsfeld 212 reflektierten Lichtstrahl L2 und der Bezugslinie H etwa 2° und der Winkel θ7 zwischen dem von dem dritten Reflexionsfeld 213 reflektierten Lichtstrahl L3 und der Bezugslinie H etwa 1° betragen, während das vierte Reflexionsfeld 214 einen reflektierten Lichtstrahl L4 reflektiert, der etwa parallel zu der Bezugslinie H steht. Mit anderem Worte: das relativ höhere Reflexionsfeld wie das erste Reflexionsfeld 211 eignet sich dafür, das von ihm reflektierte Licht auf den Boden in einer relativ kürzeren Entfernung zu werfen, während ein relativ niedrigeres Reflexionsfeld, wie z. B.: das vierte Reflexionsfeld 214, dafür geeignet ist, das von ihm reflektierte Licht in eine relativ weitere Entfernung zu werfen.
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In 5 ist die vorliegende Erfindung in einer vertikalen Schnittansicht dargestellt. Wenn die Leuchteinheit 30 als ein Anfangspunkt und der höchste Punkt und der niedrigste Punkt der Reflexionskrümmungsfläche 21 jeweils als ein Endpunkt betrachtet werden, so entstehen zwei Linienstrecken L5, L9. Der Winkel zwischen den Linienstrecken L5, L9 darf 90° nicht überschreiten. Mit gleichem verfahren werden die Leuchteinheit 30 als Anfangspunkt und der höchste Punkt und der niedrigste Punkt des ersten Reflexionsfeldes 211 jeweils als ein Endpunkt genommen, um zwei Linienstrecken L5, L6 zu bilden. Der Winkel zwischen Linienstrecken L5, L6 wird als der erste Winkel θ1 bezeichnet und beträgt etwa 20°. Werden der höchste Punkt und der niedrigste Punkt des zweiten Reflexionsfelds 212 jeweils als ein Endpunkt betrachtet, so entstehen zwei Strecken L6, L7 und ein zweiter Winkel θ2, wobei der zweite Winkel θ2 etwa 20° beträgt. Werden der höchste Punkt und der niedrigste Punkt des dritten Reflexionsfeldes 213 jeweils als ein Endpunkt betrachtet, während die Leuchteinheit 30 als Anfangspunkt dient, so entstehen zwei Strecken L7, L8 und ein dritter Winkel θ3, der etwa 20° beträgt. Werden der höchste Punkt und der niedrigste Punkt des vierten Reflexionsfeldes 214 jeweils als ein Endpunkt und die Leuchteinheit 30 als Anfangspunkt betrachtet, so entstehen zwei Strecken L8, L9 und ein vierter Winkel θ4, der etwa 25° beträgt. Daraus kann festgestellt werden, dass die Reflexionskrümmungsfläche 21 einen Winkel von etwa 85° (kleiner als 90°) aufweist, wobei die Reflexionsfelder 211–213 etwa mit einem gleichen Winkel versehen sind, während das vierte Reflexionsfeld 214 einen relativ größeren Winkel aufweist, sodass es möglich ist, eine genügende Beleuchtung in der vorne der Leuchteinheit zu verschaffen.
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In
6 ist ein Beleuchtungsbild der vorliegenden Erfindung nach StVZO TA23 dargestellt, wobei eine LED mit 240 Lm als Leuchteinheit benutzt, so sind die gemessenen Istwerte wie in der Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
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Wird die Tabelle 2 mit der Tabelle 1 verglichen, so kann festgestellt werden, dass die vorliegende Erfindung StVZO TA23 entspricht.
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Wie in der 2 dargestellt, kann der Reflektor 20 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel noch ein paar Seitenplatten 23 verfügen, die jeweils an einer linken bzw. rechten Seite der Reflexionskrümmungsfläche 21 angebracht werden und sich von dort nach außen erstrecken, wodurch das von der Leuchteinheit 30 bestrahlte Licht seitlich noch mal reflektiert wird. In Bezug auf 6 wird das hier reflektierte Licht auf das Feld 23a geworfen, sodass eine seitlich erweiterte Hilfsbeleuchtung geschaffen wird.
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Weil die unterschiedlichen Reflexionsfelder der vorliegenden Erfindung durch eine diskontinuierliche Stufenverbindung miteinander verbunden werden, so ist das Design der Reflexionskrümmungsfläche vereinfacht. Je nach den Anforderungen an das reflektierte Licht wird das Licht auf gewünschte Bereiche reflektiert. Zusammenfassend kann die vorliegende Erfindung nicht nur den deutschen Normen entsprechen, sondern auch den Wunsch verschiedener Hersteller erfüllen.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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