BESCHREIBUNG

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betriff† ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie an Fahrzeugen, insbesondere an elekt risch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugen, gemäß den Oberbegrif fen der Patentansprüche 1 und 2.

Stand derTechnik

Plauptproblem bei rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen ist die Reichwei te und der ökologische Fußabdruck durch die Verwendung großer Batte rie-Packs. Problematisch sind hier weiter Abbau und Gewinnung von Ko balt und seltenen Erden, sowie die Ladestromerzeugung aus Kohle.

Gemäß dem Stand der Technik kommen bei der Generierung zusätzlicher Energie aus bzw. während der Fahrzeugbewegung unterschiedliche Sys teme bereits zum Einsatz. So ist es unlängst bekannt, Strom während der Fahr† mittels Solartechnik oder induktiv zu gewinnen. Weiterhin ist es be kannt, Strom mittels einer Vorrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus dem Fahrtwind eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung eines dem Fahrtwind ausgesetzten Windgenerators zu gewinnen. Nachteilig bei den bekannten Systeme ist insbesondere der geringe Wirkungsgrad, da bspw. bei der Nutzung von Fahrtwind auch gleichzeitig ein entsprechender Wi derstand anzusetzen ist, mittels dem der Windgenerator angetrieben wird, was wiederum den Energieverbrauch des Fahrzeuges erhöh†. Darstellung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung lieg† die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mittels dem die Nutzung der kinetischen Energien aus der Radro tation eines Fahrzeuges gewonnen wird und so viel Energie bereitgestell† wird, dass sich die Reichweiten von elektrisch oder teilelektrisch betriebe nen Fahrzeugen erhöhen.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1 in Verbindung mi† den kennzeichnenden Merkma len gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfin dungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.

Dem erfindungsgemäßen Verfahrens steh† zunächst mindestens ein Gene rator zur Erzeugung von elektrischer Energie an Fahrzeugen zur Verfügung, mittels dem kinetische Energie über mindestens ein mi† dem Generator verbundenes Übertragungsmittel in elektrische Energie wandelbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die durch die während einer Bewegung des Fahrzeuges erzeugten Deforma tionen eines oder mehrerer Reifen erzeugte kinetische Energie über das mindestens eine Übertragungsmittel mittels des mindestens einen Genera tors in elektrische Energie gewandelt und mindestens einem Energiespei cher und/oder Antrieb zugeführt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens stehen unterschiedliche Ansätze bereit, wobei die Durchführung vorzugsweise durch die nachstehend beschrie bene Vorrichtung erreich† werden soll. Diese erfindungsgemäße Vorrich tung zur Erzeugung von elektrischer Energie an Fahrzeugen umfass† ge mäß dem Stand der Technik mindestens einen Generator, mittels dem kinetische Energie in elektrische Energie wandelbar ist. Erfindungsgemäß ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Generator mindestens ein in einem Reifen eines Fahrzeugrades angeordnetes Übertragungsmittel umfasst, mittels dem eine Übertragung der durch eine im Bereich des mindestens einen Über tragungsmittels hervorgerufene Deformation des Reifens erzeugten kineti schen Energie an den Generator erfolgt.

In einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind mehrere innerhalb des Reifens sternförmig und/oder radial angeordnete Übertragungsmittel vorgesehen, die vorzugsweise kreisförmig in oder an einer Felge anordne† sind und die bereits vorhandene kinetische Energie der Reifendeformation in elektrische Energie wandeln sowie diese bspw. mittels Induktion in die Energiespeicher (Batterien) des Fahrzeugs di rekt /indirekt einspeisen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der er findungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, un abhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 die Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht, bei der mehrere Übertragungsmittel nebst Generatoren innerhalb eines Reifens sternförmig und radial zum Mittelpunkt des Fahrzeugrades angeordnet sind;

Fig. 2 einen Generator mit Übertragungsmittel in einer perspektivischen Ansicht; Fig. 3a einen Generator mit Übertragungsmittel im Schnitt innerhalb des Reifens in der Fronfansich†;

Fig. 3b einen Generator mi† Übertragungsmittel im Schnitt innerhalb des Reifens in der Seitenansicht.

Ausführung der Erfindung

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der mindestens eine Generator 10 vorteilhaft erweise auch innerhalb des Reifens 1 10 angeordne†, wobei es auch denkbar ist, die durch das Übertragungsmittel 100 zu übertragende kineti sche Bewegungsenergie an ein außerhalb des Reifens 1 10 angeordnetes Getriebe zu übertragen. Flierzu können bspw. hydraulische, pneumatische oder andere Leitungssysteme zum Einsatz kommen.

Die Generatoren 10 und/oder die Übertragungsmittel 100 sind vorzugswei se gemäß den Fign. 1-3 umlaufend an der Felge 1 1 1 und/oder alternativ an der Innenwandung des Reifens 1 10 des Fahrzeugrades 1 1 angebracht. Hierzu weis† entweder die Felge 1 1 1 oder vorteilhafterweise mindestens ein an der Felge 1 1 1 umlaufend angeordneter Aufnahmering 1 1 10 mindes tens eine Aufnahme 1 1 100 auf, in der Übertragungsmittel 100 und/oder Genera†or/en 10 eingebracht/fixier† sind.

Der Generator 10 und das Übertragungsmittel 100 sind in einer vorteilhaf ten Ausführungsform der Erfindung derart ausgebilde†, dass eine mittels des Übertragungsmittels 100 zu übertragende und durch die Deformation hervorgerufene axiale Bewegung, welche auf das Übertragungsmittel 100 einwirk†, in eine radiale Bewegung innerhalb des Generators 10 umge wandelt wird.

Weiterhin ist vorzugsweise zumindest ein Lei†mi††el vorgesehen, mittels dem die durch den mindestens einen Generator 10 umgewandelte Energie in einen Energiespeicher und/oder in einen Antrieb geleite† wird. Das mindestens eine Übertragungsmittel 100 ist gemäß den Fig. 1-3 vor zugsweise stift- oder bolzenartig ausgebilde† und wird durch die Deforma tion des an dem Überfragungsmiffel 100 anliegenden Reifenabschniffs in Richtung Radmiffe gedrückt.

Das mindestens eine Überfragungsmiffel ist in dieser Ausführungsform der Erfindung - vorzugsweise mit einer Spiralfeder 1001 - federbelasfef.

Überdies umfass† der mindestens eine Generator 10 vorzugsweise zumin dest einen Rotationskörper 101 , dessen Lagerachse L axial zur Achse A des Übertragungsmittels 100 ausgerichte† ist, wobei an dem Rotationskörper 101 Mitnehmer 1010 vorgesehen sind und an dem Übertragungsmittel 100 mi† den Mitnehmern 1010 entsprechend korrespondierende Eingriffsmittel 1000 vorgesehen sind oder das Übertragungsmittel 100 mi† entsprechen den Eingriffsmitteln 1000 verbunden ist, wobei die Eingriffsmittel 1000 durch eine in axialer Richtung der Achse A ausgeübte Bewegung des Übertra gungsmittels 100 durch entsprechenden Eingriff in die Mitnehmern 1010 eine Rotation des Rotationskörpers 101 herbeiführen.

Bei der Anordnung mehrerer Generatoren 10 werden diese vorzugsweise in variabler Anzahl, felgenumfangsabhängig an der Felge 1 1 1 eines Fahr zeugs radial und/oder sternförmig befestig† und durch die Deformation (Verformung) des Reifens betätig†. Bei der Fortbewegung wird durch die Rotation des Reifens 1 10 und der ständigen Verformung an der Radauf standsfläche 1 10’ der jeweilige Generator 10 ausgelös†. Während der Fahr† wird in dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mithin ständig der der Straße zugewandte Generator 10 beschleunig† und durch Trägheit des Rotationskörpers 101 ein Nachlauf erzeug†.

In einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die auf dem Rotationskörper 101 angeordneten Mitnehmer 1010 dabei spiralförmig ausgebilde† und angeordne†, wobei selbstverständlich auch andere Aus führungsformen der Kraftübertragung der Eingriffsmittel 1000 auf die Mi†- nehmer 1010 möglich sind, wie bspw. durch eine schrauben- oder wen delförmige Ausbildung der Eingriffsmiffel 1000, die in entsprechende Mit nehmer 1010 eingreifen und dadurch den Rotationskörper 101 in Rotation versetzen (gemäß dem Beispiel eines Brummkreisels).

Weiterhin können die Eingriffsmittel 1000 vorzugsweise auf einer Lager scheibe 104 oder dergleichen gearteten Formkörper angeordnet sein, die mit dem Übertragungsmittel 100 verbunden ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Rotationskör per 101 oder ein mit dem Rotationskörper 101 verbundenes Rotationsmittel 105 vorzugsweise umlaufende Magneten 101 1 , wobei der Rotationskörper 101 oder das damit verbundene Mittel mit den Magneten 101 1 um einen Stator 102 rotierbar ausgebildet ist, um dadurch eine elektrische Spannung zu generieren.

Der Rotationskörper 101 ist in der dargestellten Ausführungsform der Erfin dung vorteilhafterweise aus zwei Formteilen 101, 105 gefertigt, um eine „doppelstöckige“ Anordnung der Magneten 101 1 zu erreichen, welche beidseitig um den Stator 102 rotieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, wel che von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen. Liste der Bezugsziffern

I Vorrichtung

10 Generator

I I Fahrzeugrad

100 Überfragungsmiffel

101 Rotationskörper

102 Stator

103 Gehäuse des Generators

104 Lagerscheibe

105 Rofafionsmiffel

1 10 Reifen

1 10’ deformierter Reifen

I I I Felge

1000 Eingriffsmiffel am Überfragungsmiffel

1001 Spiralfeder am Überfragungsmiffel

1010 Mitnehmer am Rotationskörper

101 1 Magneten

1 1 10 Aufnahmering an der Felge

1 1 100 Aufnahme am Aufnahmering

A Achse des Übertragungsmittels

L Lagerachse des Rotationskörpers