DE19739721A1 - Öffnungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung bzw. Abbau von Überdruck von gasförmigen Medien in einem geschlosse­ nen Raum, insbesondere einem Fahrzeuginnenraum, infolge einer Erhö­ hung des Innenraumdruckes und zum Ausgleich des Innenraumdruckes mit dem Umgebungsdruck und/oder zur Belüftung eines geschlossenen Rau­ mes nach Austritt von Gasen bei der Befüllung eines ballonartigen und elastischen Körpers, insbesondere eines Airbag, in den geschlossenen Raum.

Es ist bekannt, daß zur Erhöhung der Sicherheit der Insassen in Automo­ bilen Airbags eingesetzt werden. Diese Airbags sorgen dafür, daß z. B. bei einem Aufprallunfall des Autos die Frontinsassen nicht gegen die Front­ scheibe geschleudert und verletzt werden, da innerhalb von Sekunden­ bruchteilen der Airbag aufgeblasen wird. Allerdings ergeben durch diese rasche Befüllung des Airbags eine Reihe von gesundheitlichen Gefahren für die Autoinsassen. So werden beim Aufblasen des Airbags Gase und Dämpfe freigesetzt die nicht nur äußerst übelriechend, sondern darüber hinaus auch gesundheitsschädlich sind. Befinden sich verunfallte Autoin­ sassen nicht bei Bewußtsein und atmen sie diese schädlichen Gase und Dämpfe bei einer vollkommen geschlossenen Fahrgastzelle ein, so können die Überlebenschancen dieser Insassen erheblich sinken.

Sind außerdem alle Fenster und Klappen und/oder Sonnendächer des Autos, z. B. im Winter oder bei Regen oder im Sommer bei eingeschalteter Klimaanlage, geschlossen und somit auch der Fahrgastraum, entsteht durch die plötzliche Entfaltung der voluminösen Airbags ein Überdruck im Fahrgastraum. Dieser Überdruck bzw. die sprunghafte Änderung des Druckes kann derart stark sein, daß die Ohrtrommelfelle der Fahrzeugin­ sassen starken Belastungen ausgesetzt sind und mitunter sogar platzen können. Insbesondere besteht eine hohe Gefährdung für die empfindlichen Trommelfelle von Kindern. Darüber hinaus können auch die Atemorgane, insbesondere die Lunge, der Fahrzeuginsassen durch die austretenden Gase oder den Überdruck geschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Aufblasen eines Airbags in einem geschlossenen Fahrzeuginnenraum für eine rasche bzw. sofortige Belüftung und einen schnellen Gasaustausch zwischen dem Fahrzeuginnen­ raum und der Umgebung und für einen schnellen bzw. sofortigen Druck­ ausgleich bzw. Druckabsenkung zwischen dem Fahrzeuginnenraum und der Umgebung zu sorgen.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruches 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung die Merkmale des Anspruches 7 auf.

Die Erfindung ermöglicht es, in einem geschlossenen Fahrzeuginnenraum eine Öffnung zur Umgebung zu schaffen, die nach Aktivierung eines Airbags den Abbau eines Überdrucks im Fahrzeuginnenraum schnell ermöglicht oder gar den Aufbau eine Überdrucks vermeidet. Damit wird eine Gefährdung bzw. Schädigung der Ohrtrommelfelle sowie der Atemor­ gane von verunfallten Fahrzeuginsassen verhindert. Gleichzeitig wird mittels der Erfindung ein Austausch von gesundheitsschädlichen Gasen, die bei der Befüllung eines Airbags entstehen, mit der Umgebungsluft durchgeführt, so daß die Fahrzeuginsassen diesen ungesunden Gasen nicht mehr ausgesetzt sind. Insgesamt verringert sich durch die Erfindung die Gefährdung und Schädigung der Gesundheit des Autofahrers und seiner Mitfahrer.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wirkt die Öff­ nungsvorrichtung zur Herstellung der Öffnung des Fahrzeuginnenraums nach außen auf ein Öffnungsverschlußelement, so daß die Herstellung einer einen Gasaustausch ermöglichenden Öffnung des Fahrzeuginnen­ raums bzw. der Fahrzeugkarosserie nach außen hin zerstörungsfrei mög­ lich ist. Grundsätzlich besteht nämlich auch die Möglichkeit, eine solche Öffnung im Wege der Bauteilzerstörung zu erreichen, beispielsweise durch die Zerstörung eines Fahrzeugscheibenelements.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Auslösung der Öff­ nungsvorrichtung mittels einer Sensor- und/oder Aktivierungseinrichtung des Airbags geschieht, so daß hinsichtlich der Herstellung der Öffnung und dem die Herstellung der Öffnung notwendig machenden Vorgang, also der Auslösung der Airbag- Sicherungseinrichtung, keine aufwendige Synchronisation erforderlich ist. Als Sensoreinrichtung kann dabei diesel­ be Sensoreinrichtung verwendet werden, die auch das Signal zur Auslö­ sung des Airbags liefert. Ebenso ist es möglich, als Sensor zur Auslösung der Öffnungsvorrichtung ein Signal über die erfolgende oder erfolgte Aktivierung des Airbags zu verwenden.

Weitere vorteilhafte Varianten der Verfahrensweise nach Anspruch 1 sind Gegenstand der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Öffnungsvorrichtung vorgesehen, die über ein Stellglied mit einem Öffnungsverschlußelement verbunden ist, und die mit einer Aktivierungseinrichtung versehen ist, welche ausgelöst durch eine Sensoreinrichtung die Öffnungsvorrichtung aktiviert. Dabei kann die Öffnungsvorrichtung unmittelbar oder mittelbar auf das Öffnungsverschlußelement, also beispielsweise eine Belüftungsein­ richtung, wie ein Fahrzeugseitenfenster, wirken. In dem einen Fall ist das Stellglied unter Umgehung des vorhandenen Betätigungsmechanismus zur Betätigung der Belüftungseinrichtung an die Belüftungseinrichtung, also beispielsweise das Seitenfenster, angeschlossen. In dem anderen Fall wirkt die Öffnungsvorrichtung auf den Betätigungsmechanismus, der für den regulären Betrieb der Belüftungseinrichtung manuell oder mit einem Motorantrieb angetrieben wird. Im letzteren Fall erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn der reguläre Antrieb des Betätigungsmecha­ nismus durch die Wirkung der Öffnungsvorrichtung überholt wird. Dies kann beispielsweise durch Ausbildung einer hierzu geeigneten Kupplungs­ einrichtung ermöglicht sein.

Bei der zur Aktivierung der Öffnungsvorrichtung vorgesehenen Sensorein­ richtung kann es sich um die zur Auslösung eines Airbags am Fahrzeug installierte Sensoreinrichtung oder auch um eine separate Sensoreinrich­ tung, beispielsweise einen Beschleunigungssensor, handeln.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung sind Gegenstand der nachfolgenden Unteransprüche.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 u. Fig. 2 mögliche Anordnungen von Öffnungsvorrichtungen an zwei Ausführungen von Hebevorrichtungen in Fahr­ zeugseitentüren,

Fig. 3a u. 3b eine an einem Seitenausstellfenster angeordnete Öff­ nungsvorrichtung,

Fig. 4 eine an einem Hubdach angeordnete Öffnungsvorrich­ tung,

Fig. 5 u. Fig. 6 mögliche Anordnungen von Öffnungsvorrichtungen am Heck eines Fahrzeuges,

Fig. 7 bis Fig. 9 drei mit unterschiedlichen Ausführungsformen von Aktivierungseinheiten versehene Öffnungsvorrichtun­ gen.

In Fig. 1 und Fig. 2 sind Öffnungsvorrichtungen 10 an zwei unterschiedli­ chen Ausführungsformen von Hebevorrichtungen 18, 20 einer Fahrzeug­ seitentür dargestellt. Eine Seitenscheibe 13 wird in Führungsschienen 14 seitlich geführt und liegt auf einer horizontalen Auflage 15 auf. An die Auflage 15 ist die Hebevorrichtung 18 (Fig. 1) bzw. die Hebevorrichtung 20 (Fig. 2) für die Seitenscheibe 13 angelenkt. Die Höhe der Auflage 15 und damit der Seitenscheibe 13 wird mit einem elektrischen oder mechani­ schen Antrieb 11 über einen dreieckförmig geführten Seilzug 12 im Falle der Hebevorrichtung 18 (Fig. 1) oder mittels einer Kurbel 19 und einem Zahnradantriebs 17 im Fall der Hebevorrichtung 20 (Fig. 2) eingestellt. An den Hebevorrichtungen 18 und 20 ist die Öffnungsvorrichtung 10 jeweils so angebracht, daß bei Auslösung der Öffnungsvorrichtung 10 die Scheibe 13 bei entkoppelten Antrieben 11 schnell nach unten bewegt wird. Somit werden die relativ trägen Antriebe im Fall einer notwendig werden den Schnell-Entlüftung oder Schnell-Belüftung des Fahrzeuginnenraumes umgangen. Die Öffnungsvorrichtung 10 kann bei Auslösung auch unter Umgehung der gesamten Hebevorrichtung, also nicht nur unter Umgehung der Antriebe, unmittelbar die Betätigung der Seitenscheibe 13 überneh­ men. In jedem Fall sorgt die Öffnungsvorrichtung über einen definierten Verstellweg für eine ausreichende Öffnung der Seitenscheibe, so daß ein Druckausgleich des Fahrzeugraumes mit der Umgebung und ein Gasaus­ tausch stattfinden kann.

Fig. 3a u. 3b zeigen eine an einem Seitenausstellfenster 21 angebrachte Öffnungsvorrichtung 10 in einer Seitenansicht bzw. einer Längsschnittdar­ stellung des Seitenausstellfensters. Die Öffnungsvorrichtung 10 ist an einer Seite des Seitenausstellfensters 21 angeordnet. Auf der anderen Seite des Seitenausstellfensters 21 befinden sich Scharniere 22. Wird die Öffnungsvorrichtung 10 aktivieriert, so wird das Seitenausstellfenster 21 seitlich aus einem hier nicht dargestellten Fensterrahmen geklappt.

Fig. 4 zeigt eine Öffnungsvorrichtung 10, die an einem Autodach 26 zur Betätigung eines Hubdachs 25 oder einer Klappe angeordnet ist. Wenn die Öffnungsvorrichtung 10 ausgelöst wird, wird das Hubdach 25 nach oben angehoben. In geeigneter Weise kann eine Öffnungsvorrichtung 10 auch zur entsprechenden Betätigung eines hier nicht näher dargestellten Schie­ bedachs eingesetzt werden.

Zwei weitere Ausführungsbeispiele zur Anordnung von Öffnungsvorrich­ tungen 10 zeigen Fig. 5 und Fig. 6, bei denen die Öffnungsvorrichtung 10 jeweils am Heck eines Fahrzeugs angeordnet ist.

In Fig. 5 ist die Öffnungsvorrichtung 10 am unteren Rand eines Heckfen­ sters 29 angebracht, das bei Aktivierung der Öffnungsvorrichtung 10 um ein Scharnier 30 am oberen Rand des Heckfensters ausgeschwenkt wird. Es ist auch möglich, daß die Öffnungsvorrichtung 10 auf eine Heckklappe 33 des Fahrzeugs wirkt und die Heckklappe geöffnet wird.

In Fig. 6 ist die Öffnungsvorrichtung 10 mit einer an einer Heckklappe 33 angeordneten Abdeckplatte 32, z. B. einer Montageplatte für ein Kennzei­ chenschild, verbunden, und die Öffnungsvorrichtung 10 bewegt die Ab­ deckplatte 32 in eine eine Karosserieöffnung freigebende Schwenkstel­ lung.

Die Fig. 7, 8, 9 zeigen Öffnungsvorrichtungen 10 mit jeweils unterschied­ lichen Aktivierungseinrichtungen 35, 58, 59. Die Öffnungsvorrichtungen 10 weisen jeweils einen Zylinder 40 auf, in dem ein Kolben 41 mit einer Verbindungsstange 43 geführt wird, an deren Ende eine Verbindungsein­ richtung 42 zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung der Öffnungs­ vorrichtung mit Karosserieklappen oder Belüftungseinrichtungen, wie Fenster und dergleichen, angeordnet ist.

In Fig. 7 weist die Aktivierungseinheit 35 als Energiequelle eine pyro­ technische Ladung 39 auf, die über einen vorzugsweise elektronischen Trigger 38 gezündet wird, der wiederum über einen Beschleunigungssen­ sor 37 aktiviert wird. Durch die Zündung der Ladung 39 in dem Zylinder 40 wird der Kolben 41, der mit einer Dichtung 44 versehen ist, im Zylin­ der eine definierte Strecke vorangetrieben. Diese Bewegung wird mittels der Verbindungseinrichtung 42 auf Karosserieklappen oder Belüftungsein­ richtungen, wie Fenster und dergleichen, übertragen, so daß sich diese öffnen.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Aktivierungseinrichtung 58, die ebenfalls eine pyrotechnische Ladung 39 aufweist, wird ein Trigger 49 zur Zündung der Ladung 39 über eine beispielsweise mit der Sensor- oder Aktivie­ rungseinrichtung eines Airbags verbundene Signalleitung 48 aktiviert. Mittels eines Seils 50 oder einer anderen geeigneten Verbindungseinrich­ tung, das bzw. die mit dem Kolben 41 verbunden ist, und das bzw. die bei einer Kolbenbewegung mitbewegt wird, können unterstützend zur Wir­ kung der Verbindungseinrichtung 42 weitere Sicherheitseinrichtungen oder Belüftungseinrichtungen des Fahrzeugs betätigt werden.

Die Aktivierungseinheit 59 in Fig. 9 weist als Energiequelle eine hier als Druckfeder ausgebildete Federeinrichtung 56 auf, die ausgehend von einem vorgespannten Zustand durch einen mechanischen oder elektrome­ chanischen Trigger 54, beispielsweise ein Magnetschalter, aktiviert wird, der eine Sicherung 55 entsichert, so daß die Federkraft eine Kolbenbewe­ gung des Kolbens 41 bewirkt und damit die Verbindungsstange 43 an­ treibt.

Bei einer Koppelung bzw. Triggerung der Aktivierungseinheit mit der Sensor- bzw. Aktivierungseinheit eines Airbags, kann die Befüllung des Airbags und das Öffnen des geschlossenen Fahrzeuginnenraumes durch die Öffnungsvorrichtungen 10 gleichzeitig gestartet werden. Ebenso kann die Aktivierungseinheit der Öffnungsvorrichtung eine Prüfeinrichtung aufwei­ sen, die prüft, ob eine Belüftungseinrichtung, z. B. Fenster, Sonnendach, geöffnet ist, so daß die Öffnungsvorrichtung bei einer gegebenen Öffnung des Fahrzeuginnenraumes nicht ausgelöst wird.

Claims (17)

1. Verfahren zur Vermeidung bzw. Abbau von Überdruck von gasför­ migen Medien in einem geschlossenen Raum, insbesondere einem Fahrzeuginnenraum, infolge einer Erhöhung des Innenraumdruckes und zum Ausgleich des Innenraumdruckes mit dem Umgebungsdruck und/oder zur Belüftung eines geschlossenen Raumes, insbesondere eines Fahrzeuginnenraumes, nach Austritt von Gasen bei der Befül­ lung eines ballonartigen und elastischen Körpers, insbesondere eines Airbag, in den geschlossenen Raum, wobei bei Überdruck bzw. bei der Entstehung von Überdruck bzw. bei Austritt von Gasen in den geschlossenen Raum eine Öffnungs­ vorrichtung (10) eine Öffnung in einer Wand des geschlossenen Raumes bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsvorrichtung (10) zur Herstellung der Öffnung ein Öffnungsverschlußelement (13, 25) betätigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsvorrichtung (10) mit einer Sensor- und/oder einer Aktivierungseinrichtung des ballonartigen und elastischen Körpers verbunden ist und mittels der Sensor- und/oder der Aktivierungsein­ richtung des ballonartigen und elastischen Körpers ausgelöst wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsvorrichtung (10) über eine Aktivierungseinrichtung (35, 58, 59) verfügt und die Aktivierungseinrichtung gleichzeitig mit oder nach der Aktivierung des ballonartigen und elastischen Körpers ausgelöst wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsvorrichtung (10) über eine Aktivierungseinrichtung (35, 58, 59) verfügt und die Aktivierungseinrichtung durch ein Ak­ tivierungssignal einer Prüfeinrichtung zur Überprüfung des Öff­ nungszustandes einer Belüftungseinrichtung (13, 25) ausgelöst wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungseinheit (35, 58, 59) bei Auslösung eine defi­ nierte Bewegung des Kolbens (41) bewirkt.

7. Vorrichtung zur Vermeidung bzw. Abbau von Überdruck von gasförmigen Medien in einem geschlossenen Raum, insbesondere einem Fahrzeuginnenraum, infolge einer Erhöhung des Innenraum­ druckes und zum Ausgleich des Innenraumdruckes mit dem Umge­ bungsdruck und/oder zur Belüftung eines geschlossenen Raumes, insbesondere eines Fahrzeuginnenraumes, nach Austritt von Gasen bei der Befüllung eines ballonartigen und elastischen Körpers, ins­ besondere eines Airbag, mit gasförmigen Medien in den geschlosse­ nen Raum, mit einer Öffnungsvorrichtung (10), die über ein Stellglied (43) mit einem Öffnungsverschlußelement (13, 25, 32, 33) verbunden ist, und die mit einer Aktivierungseinrichtung (35, 58, 59) versehen ist, welche ausgelöst durch eine Sensoreinrichtung (37) die Öffnungs­ vorrichtung aktiviert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoreinrichtung die Sensoreinrichtung zur Auslösung ei­ nes Airbag dient.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsvorrichtung (10) einen Zylinder (40) mit einem im Zylinder (40) angeordneten Kolben (41) aufweist, und das Stellglied (43) am Kolben angebracht ist zur Übertragung einer Kolbenbewe­ gung auf das Öffnungsverschlußelement (13, 25, 32, 33).

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungseinrichtung (35, 58) als Energiequelle zur Ak­ tivierung der Öffnungsvorrichtung (10) eine pyrotechnische Ladung (39) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungseinrichtung als Energiequelle zur Aktivierung der Öffnungsvorrichtung (10) ein komprimiertes Volumen aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungseinrichtung (59) als Energiequelle zur Aktivie­ rung der Öffnungsvorrichtung (10) eine mechanische Federeinrich­ tung (56) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü­ che 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung der Aktivierungseinrichtung (35, 58, 59) eine Triggereinrichtung (38, 49, 54) vorgesehen ist, die mit einer Sen­ soreinrichtung (37) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoreinrichtung die Sensoreinrichtung zur Auslösung des Airbag dient.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungsverschlußelement durch eine reguläre Belüftungs­ einrichtung, wie ein Sonnendach (25), ein Seitenfenster (13), ein Seitenausstellfenster (21), ein Heckfenster (29) oder dergleichen, gebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsvorrichtung (10) mit Betätigungsvorrichtungen re­ gulärer Belüftungseinrichtungen verbunden ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungsverschlußelement durch eine Karosserieklappe, wie eine Heckklappe (33), eine Abdeckplatte (32), eine Tür oder dergleichen, gebildet ist.