DE10116820A1

DE10116820A1 - Druckausgleichssystem für Fahrzeuginnenräume

Info

Publication number: DE10116820A1
Application number: DE2001116820
Authority: DE
Inventors: Udo Becker; Pai Lemmermann; Hans-Herrmann Gerhus; Lars Bischoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2021-04-05
Also published as: DE10116820B4

Abstract

Druckausgleichssystem für Fahrzeuginnenräume mit mindestens einer Druckausgleichsöffnung zur Außenluft hin im Kofferraumbereich der Karosserie und mindestens einem bei Überdruck im Fahrzeuginnenraum sich öffnenden Druckausgleichsventil, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckausgleichsöffnung in der Karosserie mit mindestens einer räumlich entfernt angeordneten Verbindungsöffnung zur Außenluft durch einen Luftleitkanal verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckausgleichssystem für Fahrzeuginneräume gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Im zunehmenden Masse werden Fahrzeuginnenräume, und hier vor allem die heckseitigen Kofferräume, mit Belüftungsöffnungen versehen, die einen Luftstau (Überdruck) beim Schliessen von Türen oder des Kofferraumdeckes vermeiden sollen. Beispielsweise sei hier das Fahrzeug "Golf" angeführt, bei welchem im Heck links und rechts derartige Druckausgleichsöffnungen angebracht sind, und zwar in den durch den hinteren Stossfänger verdeckten Eckbereichen der Karosserie. Um den Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern, sind diese Öffnungen mit einem Gitter versehen, vor dem bewegliche Gummilappen angebracht sind, die sich bei Überdruck im Fahrzeuginneren nach aussen biegen und so die Druckausgleichsöffnung freigeben und der Druckausgleich zwischen Innenraum des Fahrzeuges und Aussenbereich stattfinden kann. Liegt im Fahrzeug kein Überdruck vor, liegen die Gummilappen auf dem Gitter auf und decken die Öffnungen des Gitters ab. Diese Abdeckung wirkt also als eine Art Rückschlagventil gegen den Eintritt von Feuchtigkeit und festen Partikeln in das Fahrzeuginnere. Die Anordnung dieser Druckausgleichsöffnungen in dem hinteren, unteren Heckbereich der Fahrzeuge hat den Vorteil, dass einerseits die Öffnungen (und die sie abdeckenden Druckausgleichsventile) durch den hinteren Stossfänger abgedeckt, also von aussen nicht sichtbar sind, andererseits auch im "toten Winkel" des Kofferraums angeordnet sind, und dessen Nutzung nicht behindern.
Diesen Vorteilen stehen aber eine ganze Reihe von Nachteilen gegenüber:

- Die Gummilippen der Druckausgleichsventile altern und neigen dazu, sich zu rollen, wodurch ihre Dichtfunktion leidet.
- Die Druckausgleichsöffnungen und - Ventile sind im Spritzwasserbereich der hinteren Radkästen angeordnet, bei nachlassender Dichtigkeit der Ventile (oder bei sonstiger Störung ihrer Funktion) besteht die Gefahr, dass Feuchtigkeit in den Kofferraum eindringt.
- Die Druckausgleichsöffnungen sind akustische Schwachstellen, durch die bei wegen ihrer Nähe zu den Hinterrädern und dem Auspuff Rollgeräusche und Abgasgeräusche leicht ins Fahrzeuginnere gelangen können.
- Die Druckausgleichsöffnungen befinden sich in der Nähe des Auspuffes. Bei Unterdruck im Fahrzeuginneren, beispielsweise bei geöffnetem Schiebedach während der Fahrt, besteht bei gestörter Dichtfunktion der Druckausgleichsventile die Gefahr, dass Abgase ins Fahrzeuginnere gesaugt werden.

Der Erfindung liegt bei diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Druckausgleichssystem für Fahrzeuginnenräume anzugeben, bei dem die Dichtungsfunktion insbesondere im Hinblick auf die Langzeitbeständigkeit verbessert wird, bei dem die Funktionssicherheit des Druckausgleichsventils verbessert wird, sodass die Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit in den Innenraum gemindert, ein Eintritt von Abgasen in den Fahrzeuginnenraum ausgeschlossen wird, sowie die akustischen Verhältnisse im Fahrzeuginnenraum verbessert werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1, die Schutzansprüche 2 bis 14 geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an. Dadurch, dass mindestens eine Druckausgleichsöffnung in der Karosserie mit mindestens einer räumlich entfernt angeordneten Verbindungsöffnung zur Aussenluft durch einen Luftleitkanal verbunden ist, und nicht wie beim Stand der Technik, die Druckausgleichsöffnungen mit den Verbindungsöffnungen zur Aussenluft identisch sind, ergibt sich der Vorteil, dass Druckausgleichs- und Verbindungsöffnungen, jede für sich, bezüglich des Anbringungsortes getrennt optimierbar sind: Die Druckausgleichsöffnungen beispielsweise wie bisher im toten Winkel des Karosseriehecks, die Verbindungsöffnungen zur Aussenluft, anders als bisher, ausserhalb der Einwirkungsbereiche von Spritzwasser, Abgasauslässen und Störschallquellen. Dabei kann der Luftleitkanal mehrere Druckausgleichsöffnungen in der Karosserie mit mindestens einer Verbindungsöffnung zur Aussenluft verbinden, worin jeweils ein Druckausgleichsventil eingebaut sein kann. Bei besonders günstiger Anordnung dieser Öffnung kann ein derartiges Abschlussventil jedoch auch entfallen. Das Luftleitsystem (der Luftleitkanal) wird vorzugsweise im inneren Wölbungsbereich des Heckstossfängers angeordnet sein und diesen zusätzlich versteifen. Es ergibt sich dann der Vorteil, dass Heckstossfänger, Luftleitkanal und ggf. ein Druckausgleichsventil eine Baueinheit bilden, die als Zulieferteil ohne Mehraufwand montiert werden kann.
Es ist aber auch möglich, das Luftleitsystem als versteifenden Kasten in die Karosserie zu integrieren und so beispielsweise das Karosserieheck aufprallsicherer zu gestalten. Als Bestandteil des Heckstossfängers wird das Luftleitsystem bevorzugt materialgleich sein, also meist aus einem - ggf. verstärktem - Polymerwerkstoff bestehen, als Karosseriebestandteil vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff. In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Luftleitsystem zumindest bereichsweise schallabsorbierend bzw. schalldämmend ausgekleidet ist, um die akustischen Eigenschaften zu verbessern. Derartige Auskleidungen gehören zum Stand der Technik, ihre Wirkweise braucht daher nicht näher erläutert zu werden.
Die Verbindungsöffnungen zur Aussenluft werden zweckmässigerweise möglichst weit entfernt vom Abgasauslass und ausserhalb des Spritzwasserbereiches der Räder und/oder der Radkästen angeordnet sein, in der Regel also im Bereich der Stossfängermitte. Das Eindringen von Spritzwasser und Abgas in das Fahrzeuginnere ist so mit grosser Sicherheit unterbunden, besonders dann, wenn die Verbindungsöffnung zur Aussenluft (ggf. schon durch ein Druckausgleichsventil abgeschlossen) durch eine überwölbende Kappe zusätzlich gegen Spritzwasser geschützt ist. Werden Druckausgleichsventile in dem Druckausgleichssystem eingesetzt, so ist es zweckmässig, sie auf der Oberseite des Luftleitkanals anzuordnen. Auf diese Weise können die Schliesskräfte der Ventile überwiegend Schwerkräfte sein. Die Ventile können dann beispielsweise als funktionssichere Fallklappen ausgebildet sein. Störungen, die für die zum Stand der Technik gehörenden näherungsweise senkrecht angeordneten Gummilappenventile typisch sind (Alterung, Verkrümmung und Aufrollung der Gummilappen), sind dann ausgeschlossen.
Ein besonders vorteilhaftes Druckausgleichssystem besteht aus einem im Heckstossfänger angeordneten und mit diesem fest verbundenen Luftleitkanal, der den Stossfänger noch mechanisch verstärkt, der an seiner Oberseite, näherungsweise in der Fahrzeugmitte, eine durch ein Druckausgleichsventil verschliessbare Verbindungsöffnung zur Aussenluft aufweist und der von der Aussenhülle des Stossfängers überdeckt wird, so dass der Luftkanal und die Verbindungsöffnung zur Ausenluft von aussen nicht sichtbar sind und die Verbindungsöffnung hierdurch auch gegen Spritzwasser und Schmutz geschützt ist. Der Luftleitkanal besitzt im Bereich der beiden, durch den Stossfänger abgedeckten Heckrundungen Anschlussstutzen zu den karosserieseitigen Durckausgleichsöffnungen. Diese Anschlussstutzen können z. B. toleranzausgleichende Dichtwülste besitzen, die sich bei der Montage selbsttätig an die karosserieseitigen Ränder der Druckausgleichsöffnungen anlegen und so diese dauerhaft dicht mit dem Luftleitkanal verbinden. Dieses System ist als Zulieferteil ohne Montagemehraufwand gegenüber dem heute üblicherweise verwendeten Stossfänger einsetzbar.
Die Erfindung sei nunmehr anhand der Fig. 1 bis 4 näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die Heckpartie einer Rohkarroserie ohne Stossfänger in perspektivischer Teilansicht,
Fig. 2 den Heckstossfänger mit integriertem Luftleitsystem in perspektivischer Explosions-Darstellung
Fig. 3 den Schnitt A-A in Fig. 2,
Fig. 4 die Abdichtung zwischen Druckausgleichsöffnung und Luftleitkanal.
In Fig. 1 zeigt andeutungsweise die Heckpartie einer Kfz.-Rohkarosse in deren unterem Heckbereich 1 die Druckausgleichsöffnungen 2 angeordnet sind.
Die Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung das in den hinteren Stossfänger integrierte Luftleitsystem. Die äussere Sichtschale des Stossfängers ist mit 4 bezeichnet. Der Luftleitkanal wird durch den U-förmigen Kasten 7 gebildet, der in der durch die gestrichelten Pfeile angedeuteten Weise mit der Innenseite der Aussenschale 4 verbunden wird. Der Kasten 7 kann aus einem Metallblech oder aber in bevorzugter Weise aus Kunststoff wie Polypropylen, wie es auch für die Aussenschale 4 benutzt wird, oder einem anderen geeigneten Material gebildet werden. Die Öffnungen 3, als Anschlussstutzen für die Druckausgleichsöffnungen 2 ausgebildet und mit in dieser Figur nicht dargestellten Dichtungen versehen, verbinden das Luftleitsystem aus der Aussenschale 4 und dem Kasten 7 mit den Druckausgleichsöffnungen 2 direkt bei der Montage des Stossfängers an der Karosserie ohne zusätzlichen Montageaufwand. Die Halbschale 7 enthält etwa in der Fahrzeugmitte die muldenförmige Eindrückung 5, in der die durch Druckausgleichsventile 6 abgeschlossenen Verbindungsöffnungen 6 angeordnet sind. Diese Eindrückung muss nicht notwendigerweise in jeder Ausführungsform vorhanden sein. Ein glatt durchgehendes Profil ist ebenfalls denkbar.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt A-A in Fig. 2 durch das in den Heckstossfänger integrierte Luftleitsystem. Die Sichtschale 4 des Stossfängers ist mit der U-förmigen Innenschale 7 in der Verbindungsebene 10 verbunden, beispielsweise durch Kleben oder Reibschweissen (auch ein Anspritzen in einem Folgewerkzeug wäre denkbar.) Dadurch bildet sich der Luftleitkanal 11 aus, der mit der Schallschluckauskleidung 9 versehen ist. Die Verbindungsöffnungen zur Aussenluft 8 sind mit dem Druckausgleichsventil 6 abgeschlossen, das schematisch als durch die Schwerkraft schliessendes Überdruckventil dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt im Querschnitt den Anschluss des Kastens 7 an die Karosserie 1 mit den Druckausgleichsöffnungen 2, denen gegenüber im Luftleitkanal 7 jeweils eine Eintrittsöffnung 12 für die durch die Druckausgleichsöffnungen 2 durchströmende Luft in den Luftleitkanal 11 angeordnet ist. Die Wand des Profils 7 ist im Randbereich der Öffnung 12 mit einem z. B. hammerartigen, die Öffnung umlaufenden Aufnahmeprofil 13 für die Dichtung 14 versehen. Die Dichtung 14 wird in das Profil 13 eingeknöpft. Bie der Montage des Stossfängers wird die Dichtung 14 an das Karosserieblech 1 in der unmittelbaren Umgebung der Druckausgleichsöffnung 2 angepresst und dichtet so den Übergangsbereich zwischen den beiden Öffnungen dauerhaft ab.
Die Figuren erläutern eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, aus der ersichtlich ist, dass durch ein erfindungsgemässes Druckausgleichssystem nicht nur der Druckausgleich zur Aussenluft verbessert und bezüglich der Störfreiheit optimiert wird, sondern dass auch die Festigkeit des Stossfängers (oder auch der Karosserie) wesentlich verbessert wird, wie der Fig. 3 ohne weiteren Kommentar entnehmbar ist.

Claims

1. Druckausgleichssystem für Fahrzeuginnenräume mit mindestens einer Druckausgleichsöffnung zur Aussenluft hin im Kofferraumbereich der Karosserie und mindestens einem bei Überdruck im Fahrzeuginnenraum sich öffnenden Durckausgleichsventil dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckausgleichsöffnung in der Karosserie mit mindestens einer räumlich entfernt angeordenten Verbindungsöffnung zur Aussenluft durch einen Luftleitkanal verbunden ist.

2. Druckausgleichssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System mehrere Druckausgleichsöffnungen, mindestens eine Verbindungsöffnung zur Aussenluft, mindestens ein Druckausgleichsventil und einem gemeinsamen Luftleitkanal umfasst.

3. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichsventil mindestens eine Verbindungsöffnung zur Aussenluft feuchtedicht verschliesst.

4. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangen Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, dass das Luftleitsystem im inneren Wölbungsbereich des Heckstossfängers angeordnet ist.

5. Druckausgleichsystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitsystem integraler Bestandteil des Heckstossfängers ist und diesen zusätzlich versteift.

6. Druckausgleichssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitsystem integraler, versteifender Bestandteil des Karosseriehecks ist.

7. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangen Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, dass das Luftleitsystem zumindest bereichsweise schallabsorbierend ausgekleidet ist.

8. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangen Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, dass das Luftleitsystem zumindest bereichsweise schalldämmend ausgeführt ist.

9. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangen Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffung zur Aussenluft ausserhalb des Wirkbereiches des Abgasauslasses angeordnet ist.

10. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnung zur Aussenluft ausserhalb des Spritzwasserbereiches der Räder und/oder der Radkästen angeordnet ist.

11. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnung zur Aussenluft durch eine diese Öffnung überwölbende Kappe gegen Spritzwasser geschützt ist.

12. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesskräfte des Druckausgelichsventils überwiegend Schwerkräfte sind.

13. Druckausgleichssystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System aus einem im Heckstossfänger angeordneten und diesem fest verbundenen Luftleitkanal besteht, der näherungsweise in der Fahrzeugmitte an seiner Oberseite eine durch ein Druckausgleichsventil verschliessbare Verbindungsöffnung zur Aussenluft aufweist, wobei der Luftleitkanal im Bereich der beiden durch den Stossfänger abgedeckten Heckrundungen der Karosserie Anschlussstutzen zu den dort befindlichen Druckausgleichsöffnungen besitzt.

14. Druckausgleichssystem nach mindestens Anspruch 1 und 13, dadruch gekennzeichnet, dass die Anschlussstutzen des Luftleitkanals toleranzausgleichende Dichtwülste besitzen, die sich bei der Montage des Stossfängers an die Karosserie anlegen und die Druckausgleichsöffnungen mit dem Luftleitkanal verbinden.