Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Druckausgleich in einem Kraftfahrzeug beim
Auslösen eines Airbags nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wird bei einem Unfall in einem Kraftfahrzeug ein Airbag ausgelöst, entsteht kurzzeitig ein
Überdruck im Fahrzeuginnenraum. Das Luftsackvolumen beispielsweise eines
Beifahrerairbags beträgt in Europa etwa 100 Liter, in den USA etwa 130 Liter. Die bei der
Auslösung eines Airbags im Fahrzeuginnenraum komprimierte Luft kann im allgemeinen
nicht schnell genug über die Lüftung oder über andere bereits vorhandene
Zwangsentlüftungen des Fahrzeuginnenraumes entweichen. Dadurch kommt es kurzzeitig
zu einem erheblichen Druck im Fahrzeuginnenraum mit einem großen Gradienten beim
Aufbau.
Zur Zeit werden die meisten Fahrzeuge mit zwei Airbags serienmäßig ausgestattet, nämlich
mit Fahrer- und Beifahrerairbag. In Zukunft wird sich die Anzahl der Airbags aber deutlich
erhöhen, denn die Entwicklungen der Automobilkonzerne gehen zu immer größerer
Insassensicherheit. D. h. es werden neben Fahrer- und Beifahrerairbag zusätzlich noch u. a.
Kopfairbags, Frontal-Airbags für die Fondpassagiere, Kniebags und Fußbags in den
Kraftfahrzeugen vorhanden sein. Dadurch erhöht sich das Luftsackvolumen je nach Anzahl
der auslösenden Airbags, was einen noch größeren Druckgradienten im Fahrzeuginnenraum
bedeutet.
Es sind verschiedene Techniken bekannt, die einen Druckausgleich zwischen
Fahrzeuginnenraum und außerhalb des Fahrzeuginnenraumes bewirken können.
In der DE 21 31 479 wird beschrieben, wie eine Fensterscheibe des Kraftfahrzeuges durch
ein Sprengelement bei auslösendem Airbag zerstört wird. Die dabei anfallenden Glassplitter
können in das Kraftfahrzeug fallen und bergen somit ein Verletzungsrisiko in sich.
Ebenso wird in der DE 33 12 769 A1 eine Zerstörung einer Fensterscheibe beschrieben,
bevorzugt eine Seitenscheibe im Fondbereich des Kraftfahrzeuges, was aber auch zu den
gleichen Nachteilen wie oben beschrieben führen kann.
In der DE 197 03 820 A1 und in der DE 197 57 363 A1 werden als Lösung des
Druckausgleiches im Fahrzeuginnenraumes die Öffnung vorhandener Fenster des
Kraftfahrzeuges beschrieben. In beiden Fällen ist dies aber mit aufwendigen und teilweise
komplizierten Mechanismen gelöst, die zusätzlich in das Kraftfahrzeug montiert werden
müssen, was einen erhöhten Zeit- und Kostenaufwand bedeutet.
In der US-A 3,694,003 wird ebenfalls die Zwangsöffnung einer Seitenscheibe oder des
Schiebe- bzw. Glasdaches beschrieben. Die ist aber auch nur mit aufwendigen zusätzlichen
Vorrichtungen realisierbar.
In der US-A 5,246,083 wird der bei einer Airbagauslösung entstehende Überdruck im
Fahrzeuginnenraum über ein zusätzliches Gebläse aus demselben abgesaugt. Dies ist aber
in der sehr kurzen Aufblaszeit der Airbags, ca. 30 Millisekunden, nur sehr schwer
durchführbar, da die Anlaufzeiten bekannter Gebläse größer sind.
Daneben sind noch Lösungen der Überdruck-Problematik bekannt, die einerseits mit einer
Erzeugung eines Unterdruckes im Fahrzeuginnenraum bei Auslösen des Airbags arbeiten
(DE 21 15 302) oder andererseits eine Schallquelle einsetzen, die ein primäres
Schallereignis kurz vor Auslösen des Airbags auslöst, das einen akustischen Reflex des
menschlichen Ohres bewirkt (DE 296 19 556 U1). Beide Varianten setzen aber aufwendige
und komplizierte Mess- und Steuereinrichtungen voraus.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Gebrauchszweck einer Vorrichtung zum Druckausgleich in
einem Kraftfahrzeug beim Auslösen eines Airbags zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 wird die bei der Auslösung mindestens eines Airbags im
Fahrzeuginnenraum komprimierte Luft und der daraus resultierende schlagartige Anstieg des
Luftdruckes durch Schaffung einer Öffnung nach Außen über vorhandene Luftführungen
ausgeglichen.
Diese Öffnung kann in den vorhandenen Luftführungen als Klappe ausgeführt sein. Die
Größe der Klappe ist abhängig von dem Volumen der Airbags. Das Gesamtvolumen ergibt
sich aus der Sackgröße und der Anzahl der Airbags.
Um einen ausreichenden Druckausgleich zu schaffen, können auch mehrere Klappen in den
vorhandenen Luftführungen innerhalb des Fahrzeuginnenraumes angebracht sein.
Im Ruhezustand kann die Klappe durch Federkraft im geschlossenen Zustand gehalten
werden. Bei Übersteigen eines bestimmten Luftdruckes im Fahrzeuginnenraum wird die
Klappe gegen die Federkraft aufgedrückt und ein Druckausgleich kann stattfinden.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante wird die Klappe durch ihr Eigengewicht im
geschlossenen Zustand gehalten.
Als Alternative kann die Klappe mit den vorhandenen Luftführungen fest verbunden sein. Bei
einer Luftdruckerhöhung durch einen ausgelösten Airbag bricht die Klappe an einer
definierten Sollbruchstelle und somit wird die Öffnung zum Druckausgleich geschaffen.
Als eine weitere Variante ist eine elektronische Steuerung der Klappe denkbar. Gleichzeitig
mit der Auslösung eines Airbags durch einen Airbagsensor wird ein elektrischer Impuls zu
einem Öffnungsmechanismus der Klappe gesandt und somit die Öffnung zum
Druckausgleich geschaffen. Alternativ kann die Klappe auch als Gummimembran
ausgebildet sein.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den Aufbau der Vorrichtung,
Fig. 2 schematisch den Aufbau der Vorrichtung mit elektronischer Steuerung und
Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht auf eine Klappe in der vorhandenen Luftführung.
In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau der Vorrichtung zum Druckausgleich in einem
Kraftfahrzeug beim Auslösen eines Airbags 1 dargestellt. Die durch das Aufblasen des
Airbags komprimierte Luft im Fahrzeuginnenraum 2 wird über die vorhandenen
Luftführungen 3 nach Außen durch das Klima- oder Heizgerät 8 in einen Bereich 6 außerhalb
des Fahrzeuginnenraumes 2 durch eine sich im Anwendungsfall öffnende Klappe 4 geleitet.
Im Klima- oder Heizgerät 8 kann ein Ventilator 10 angeordnet sein. Ferner können die
vorhandenen Luftführungen nach Außen 3 im Bereich eines Wasserkastens 11 münden.
Weiterhin kann ein weiterer Luftführungsabschnitt 9 in einen Ausströmer 12 münden.
In Fig. 2 ist die Klappe 4 über eine elektronische Steuerung 7 mit dem Airbagsensor 5
verbunden. Bei Auslösung des Airbags 1 wird über die elektronische Steuerung 7 ein
elektrischer Impuls an den Öffnungsmechanismus der Klappe 4 gesandt. Dadurch wird die
Klappe 4 geöffnet und der Druckausgleich kann stattfinden.
In Fig. 3 ist die Klappe 4 in der vorhandenen Luftführung 3 vergrößert dargestellt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Airbag
2 Fahrzeuginnenraum
3 Vorhandene Luftführungen nach Außen
4 Klappe
5 Airbagsensor
6 Außenbereich
7 Elektronische Steuerung
8 Klimagerät/Heizgerät
9 Luftführungsabschnitt
10 Ventilator
11 Wasserkasten
12 Ausströmer