ES2280654T3 - Procedimiento de fabricacion de una pieza de guarnicion de automovil para conseguir un punto inicial de ruptura para la formacion de un agujero de despliegue del saco del airbag. - Google Patents
Procedimiento de fabricacion de una pieza de guarnicion de automovil para conseguir un punto inicial de ruptura para la formacion de un agujero de despliegue del saco del airbag. Download PDFInfo
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Abstract
Un proceso para construir una pieza de guarnición (10, 10A) que tiene una sección predebilitada en una configuración para permitir la formación de una o más puertas de despliegue (14A, 14B; 32) para que una instalación de airbag sea recubierta por dicha sección predebilitada de pieza de guarnición, incluyendo el proceso los pasos de: formar un panel de sustrato (12, 12A) que tiene un agujero en él; y posteriormente introducir uno o más paneles de puerta (14A, 14B; 32) en dicho agujero, con un intervalo predeterminado (18) entre porciones adyacentes de dicho uno o más paneles de puerta (14A, 14B; 32) así como entre el uno o más paneles de puerta y el perímetro de dicho agujero, uniéndose dicho uno o más paneles de puerta (14A, 14B; 32) a lo largo de un lado a dicho panel de sustrato (12, 12A) para formar una bisagra;
Description
Procedimiento de fabricación de una pieza de
guarnición de automóvil para conseguir un punto inicial de ruptura
para la formación de un agujero de despliegue del saco del
airbag.
Esta invención se refiere a la fabricación de
piezas de guarnición tales como paneles de instrumentos y cubiertas
de volante que recubren instalaciones de airbag, y más en particular
a procesos para fabricar piezas de guarnición que tienen cajas de
airbag instaladas detrás de las piezas de guarnición que están
predebilitadas para permitir que un airbag en inflado forme un
agujero de despliegue para hacer que una sección de puerta ocultada
de la pieza de guarnición se separe y salga de la porción adyacente
de la estructura de pieza de guarnición.
Uno o más paneles de puerta de despliegue
articulados que recubren el airbag se incorporan desde hace mucho
en dichas piezas de guarnición de automóvil, que se mantienen
cerradas por lengüetas u otros elementos y posteriormente se abren
por el inflado del airbag cuando se despliega el airbag.
En los últimos años, se han desarrollado las
llamadas instalaciones de "costura invisible", en las que se
han eliminado las puertas separadas visiblemente delineadas que se
usaban inicialmente, y una cobertura lisa superpuesta se extiende
sobre la posición de pieza de guarnición donde se monta el
airbag.
En la pieza de guarnición se forma un agujero
cuando el airbag es activado por el inflado del airbag y sale a
través de una sección de la pieza de guarnición. Esto se realiza
mediante un predebilitamiento de la pieza de guarnición en la
posición de airbag para permitir que la presión del inflado del
airbag haga que se rompa una "puerta" en la pieza de
guarnición y se abra a lo largo de un lado.
Las piezas de guarnición se construyen a menudo
en capas incluyendo un panel rígido de sustrato, y capas de
recubrimiento de revestimiento y cobertura de espuma, o con un
recubrimiento unido a un panel de sustrato.
El sustrato se puede moldear primero, y el
recubrimiento y la espuma se añaden posteriormente.
El predebilitamiento ha implicado la formación
de ranuras predebilitadas en la pieza de guarnición y/o las capas
de cobertura moldeadas en la pieza, o la formación de las ranuras
por ejemplo por marcado por láser de la pieza de guarnición o sus
componentes.
Un panel de puerta separado encaja a menudo en
un agujero moldeado en el panel de sustrato, pero este requiere
pasos de procesado adicionales.
El corte de un panel de sustrato para formar la
puerta también se ha puesto en práctica, pero esto requiere un
potente aparato de corte para cortar el sustrato relativamente
grueso, incrementa el tiempo de ciclo, y en el caso de corte con
láser, requiere el manejo de los subproductos generados por
vaporización del material del sustrato.
El documento
US-A-5.738.367, presentado por el
mismo solicitante, describe un proceso para construir una pieza de
guarnición. Un panel de sustrato de plástico rígido es recubierto
por una capa de cobertura. El panel de sustrato de plástico rígido
incluye una configuración de ranuras predebilitadas para definir
tres lados de un panel de puerta que se abre cuando el sistema de
airbag es activado.
El documento
US-A-5.131.678 describe una puerta
de cobertura de airbag invisible. Se dispone una capa interior de
espuma y una capa de recubrimiento exterior en un sustrato. Estas
capas de cobertura tienen ranuras que son visibles cuando se mira
desde fuera. Estas ranuras se pueden extender de manera que lleguen
al panel de sustrato con el fin de lograr la rotura de los paneles
de sustrato a lo largo de estas ranuras al inflarse el airbag.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un método simplificado de fabricar una pieza de
guarnición de automóvil que está predebilitada para formar un
agujero de puerta de despliegue de costura invisible para
airbags.
El objeto anterior y otro que se entenderán
después de la lectura de la siguiente memoria descriptiva y las
reivindicaciones se logran por un proceso según la reivindicación
1.
Se puede formar opcionalmente lengüetas puente
que se extienden a través del intervalo en una o más posiciones
para estabilizar el panel con respecto al resto del panel de
sustrato.
La una o más capas de cobertura se añaden más
tarde o forman al mismo tiempo para recubrir el panel de sustrato.
Las capas de cobertura también se pueden cortar o hender dirigiendo
un haz láser u otro agente de hendido o corte a través y a lo largo
del intervalo, y siguiendo a lo largo del recorrido del intervalo en
una configuración de puerta, para predebilitar la capa de cobertura
en una configuración correspondiente a los lados libres no
articulados de las secciones de puerta.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
pieza de guarnición que tiene una puerta de despliegue doble
formada como una parte del proceso de la presente invención, estando
predebilitada la pieza de guarnición por un aparato de haz láser
ilustrado diagramáticamente.
La figura 2 es una vista en perspectiva de un
solo panel de sustrato de puerta formado como una parte del proceso
de la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva de un
solo panel de sustrato de puerta formado como una parte del proceso
según la presente invención, que tiene un refuerzo de bisagra
añadido.
La figura 4 es una vista en perspectiva de una
pieza de guarnición formada por el proceso según la presente
invención.
La figura 5 es una vista de la sección
5-5 tomada en la figura 4.
La figura 6 es una vista de la sección
6-6 tomada en la figura 4.
La figura 7 es una vista de la sección tomada a
través de una pieza de guarnición que tiene una forma alternativa
de las características de lengüeta.
La figura 8 es una vista en sección que
representa una forma alternativa de predebilitamiento de las capas
de cobertura.
En la descripción detallada siguiente, se
empleará determinada terminología específica por razones de claridad
y una realización particular descrita según los requisitos de 35
USC 112, pero se ha de entender que no se pretende que sea
limitativa y no se deberá interpretar así en la medida en que la
invención sea capaz de tomar muchas formas y variaciones dentro del
alcance de las reivindicaciones anexas.
Con referencia a los dibujos, la figura 1
representa el interior de una pieza de guarnición compuesta de un
panel de sustrato 12 que proporciona la integridad estructural de la
pieza de guarnición y por lo tanto es suficientemente gruesa para
ser relativamente rígida.
El panel de sustrato 12 se puede construir
usando materiales convencionales tal como polímeros adecuados o
fibra de madera, y usando procesos convencionales como moldeo por
inyección, vaciado, y termoformación.
En la realización representada en la figura 1,
un agujero de despliegue se define por un par de paneles de puerta
de despliegue generalmente rectangulares 14A, 14B conectados
integralmente a lo largo de uno de los lados 16, definiendo cada
uno un eje de bisagra paralelo para movimiento basculante de los
paneles de puerta 14A, 14B.
El perímetro de los otros tres lados de los
paneles de puerta 14A, 14B se definen por una configuración de
intervalo 18 que puede ser preformada al mismo tiempo que el panel
de sustrato 12 propiamente
dicho.
dicho.
El panel de sustrato 12 tiene una o más capas de
recubrimiento 20, 22 que recubren el exterior del panel de sustrato
12, es decir, el lado de la pieza de guarnición expuesto a la vista
dentro del compartimiento de pasajeros. La capa de cobertura 20
puede ser un recubrimiento flexible de un plástico tal como TPO y
puede ser soportada por una capa de espuma 22. Las capas de
cobertura 20, 22 se extienden suavemente sobre los paneles de
puerta 14A, 14B y el intervalo 18 para hacer que los paneles de
puerta 14A, 14B no sean visibles a un pasajero o conductor dentro
de un compartimiento de pasajeros del vehículo. El panel de sustrato
está unido generalmente a una estructura rígida de soporte en el
vehículo.
El interior de las capas de cobertura 20, 22
está expuesto dentro del intervalo de perímetro 18 con el fin de
poder aplicar un corte predebilitante 19 después de terminar la
pieza de guarnición con el fin de eliminar la necesidad de alinear
capas de cobertura predebilitadas 20, 22 con los paneles de puerta
14A, 14B.
Tal predebilitamiento se lleva a cabo
preferiblemente con un haz láser, como se describe con detalle en
las Patentes de Estados Unidos 5.744.776 y 5.883.356, concedidas al
cesionario de la presente solicitud. También se puede usar otros
procesos, tal como una cuchilla mecánica (como se describe en la
Patente de Estados Unidos 5.217.244, también asignada al cesionario
de la presente solicitud).
Maquinado ultrasónico, cuchilla caliente, y
chorro de agua son otros procesos que se puede usar.
Un generador de haz láser 26 se representa en la
figura 1, habiéndose previsto un aparato de colocación 24 para
hacer que el haz láser siga el intervalo 18 con el fin de producir
un marcado continuo o intermitente de las capas de cobertura 20, 22
para llevar a cabo un predebilitamiento como se ha descrito en las
patentes antes referenciadas. También se puede usar un sensor de
calibre (no representado) para llevar a la práctica un programa de
predebilitamiento particular, y un controlador de generador láser 28
puede variar la potencia del láser, velocidad, etc, para variar a
su vez la profundidad o extensión de marcación o corte con el fin
de lograr un grado deseado de predebilitamiento a lo largo de la
configuración del intervalo 18.
Como también se representa en la figura 1, se
pueden extender lengüetas puente 30 a través del intervalo 18 en
posiciones seleccionadas para dar resistencia a la pieza de
guarnición conectando los paneles de puerta 14A, 14B uno a otro y a
las regiones adyacentes del panel de sustrato 12.
La figura 2 representa la aplicación a un panel
de sustrato 12A que tiene solamente un solo panel de puerta de
despliegue 32. También se representa un bastidor de refuerzo 34
fijado al perímetro del intervalo 18 y un panel de puerta 32 para
reforzar el panel de sustrato 12A a los efectos descritos en la
Patente de Estados Unidos 5.393.088.
La figura 3 representa la adición de un refuerzo
de bisagra 36, tal como una hoja de cambray, que se puede unir para
asegurar que el panel de puerta 32 no se rompa y suelte. También se
puede emplear un refuerzo moldeado integralmente. Tal refuerzo
también se podría extender cubriendo todo el panel de puerta.
Las figuras 4-8 muestran más
detalles de la pieza de guarnición 10A hecha por el proceso de la
presente invención.
Las capas de cobertura pueden incluir un tejido
polimérico, cuero o recubrimiento 20 y una capa de espuma de
plástico 22 recubriendo el sustrato 12.
Las lengüetas 30 pueden tomar varias
configuraciones de diseño y extenderse a través del intervalo 18.
Las lengüetas pueden ser moldeadas integralmente con el sustrato o
se pueden unir al sustrato por separado como se representa en la
figura 7. La bisagra 16 puede incluir una zona de sección
transversal reducida rebajada en cualquier superficie del panel de
sustrato 12A.
El corte o los cortes de debilitamiento 19
está(n) alineado(s) con el intervalo 18 y solamente pueden
penetrar en la capa de espuma 22 (figura 6) o un corte 19A se puede
extender al recubrimiento 20 (figura 8).
La figura 7 representa una lengüeta 30A que no
es integral, sino que más bien subyace al panel de puerta 32 para
proporcionar soporte contra fuerzas de empuje hacia dentro aplicadas
al exterior de la pieza 10A.
La formación del panel de sustrato se puede
hacer de varias formas incluyendo moldeo por inyección, vaciado o
termoformación. Los materiales preferidos para el panel de sustrato
incluyen polímeros termoestables y termoplásticos, pero se puede
usar otros materiales, incluyendo fibra de madera y metal. También
se puede incluir una caja de airbag como una parte integral del
panel de sustrato. El panel o los paneles de puerta se pueden hacer
integralmente con el panel de sustrato (es decir, puerta y sustrato
moldeados simultáneamente en una pieza) o hacerse por separado (es
decir, panel de sustrato moldeados con el agujero de puerta y el
panel de puerta unido posteriormente al panel de sustrato). El
panel o los paneles de puerta y en particular la bisagra se pueden
reforzar más mediante materiales rígidos o flexibles (plástico duro,
tejido cambray, metal, etc). Este refuerzo puede tener lugar
durante cualquier formación del panel de sustrato, es decir,
comoldeando tejido cambray con una bisagra integral de puerta de
despliegue, o después de formar el panel de sustrato de puerta. El
intervalo de separación entre los lados del panel de puerta y el
panel de sustrato puede ser completo sin material que una los dos
paneles, o parcial. El bastidor de refuerzo opcional, integral con
el panel de sustrato o separado, también puede estar situado
extendiéndose fuera y alrededor del perímetro del agujero de puerta.
Alternativamente, el panel de sustrato puede estar unido a la caja
de airbag mediante sujetadores o pernos situados alrededor del
perímetro de puerta.
Las capas de cobertura pueden ser flexibles o
rígidas e incluir espumas, cuero, revestimientos de
vinilo/TPO/TPF/TPU, tejidos y madera laminada. En una construcción
de espuma/revestimiento, la inyección de espuma plástica entre el
recubrimiento y capas de sustrato requiere generalmente que el
intervalo del perímetro de la puerta se selle temporalmente para
permitir la apropiada expansión de la espuma. El predebilitamiento
de una o más capas de cobertura se puede llevar a cabo por
cualquiera de varias técnicas de hendido-corte de
contacto o sin contacto, es decir, cuchilla mecánica, chorro de
agua, corte ultrasónico, etc. Un método preferido es cortar o marcar
con un láser haz que puede predebilitar rápidamente, exactamente y
en cualquier configuración y dibujo deseables, es decir, ranuras
continuas o semicontinuas, perforaciones, ranuras, etc. La marcación
o el corte predebilitante se pueden llevar a cabo desde ambos lados
del panel de sustrato, pero preferiblemente desde dentro.
Si se utiliza un haz láser, permite al
fabricante de la pieza de guarnición montar primero la pieza de
guarnición y después predebilitar rápida y exactamente las capas de
cobertura a través o a lo largo de la separación entre el panel de
sustrato y el panel de puerta o los paneles sin tener a cortar a
través del panel de sustrato, que puede ser de un grosor
sustancial.
Durante el paso de predebilitamiento, se puede
incluir calibración del grosor de la capa de cobertura o capas para
controlar mejor el láser de modo que quite la cantidad deseado de
material de cobertura. La calibración se puede hacer desde ambos
lados de la capa o capas de cobertura usando alguno de varios tipos
de sensores, incluyendo sensores de tipo ultrasónico, infrarrojos y
capacitancia.
Claims (7)
1. Un proceso para construir una pieza de
guarnición (10, 10A) que tiene una sección predebilitada en una
configuración para permitir la formación de una o más puertas de
despliegue (14A, 14B; 32) para que una instalación de airbag sea
recubierta por dicha sección predebilitada de pieza de guarnición,
incluyendo el proceso los pasos de:
- formar un panel de sustrato (12, 12A) que tiene un agujero en él; y posteriormente introducir uno o más paneles de puerta (14A, 14B; 32) en dicho agujero, con un intervalo predeterminado (18) entre porciones adyacentes de dicho uno o más paneles de puerta (14A, 14B; 32) así como entre el uno o más paneles de puerta y el perímetro de dicho agujero, uniéndose dicho uno o más paneles de puerta (14A, 14B; 32) a lo largo de un lado a dicho panel de sustrato (12, 12A) para formar una bisagra;
- recubrir dicho panel de sustrato (12.12A) con una o más capas de cobertura (20, 22) que se extienden a través de dicho uno o más paneles de puerta (14A, 14B) y dicho intervalo (18) entremedio;
- predebilitar dichas capas de cobertura superpuestas (20, 22) por porciones hendidas del interior en menos uno de dichas capas de cobertura (20, 22) al menos parcialmente a lo largo de dicho intervalo (18).
2. El proceso según la reivindicación 1
incluyendo además el paso de reforzar el perímetro de dicho agujero
con un bastidor de refuerzo (34).
3. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores incluyendo además el paso de reforzar
dicha bisagra de dicho uno o más paneles de puerta (14A, 14B;
32).
4. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores incluyendo además el paso de reforzar
dicho uno o más paneles de puerta (14A, 14B; 32).
5. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores incluyendo además el paso de
proporcionar una o más lengüetas puente (30) que se extienden a
través de dicho intervalo (18) para unir dicho uno o más paneles de
puerta (14A, 14B; 32) a porciones adyacentes de dicho panel de
sustrato (12, 12A).
6. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde dicho predebilitamiento de las
capas de cobertura (20, 22) se lleva a cabo de forma continua o
intermitentemente a lo largo de dicho intervalo (18).
7. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde la capa de cobertura tiene un
recubrimiento flexible (20) hecho de plástico y es soportada por
una capa de espuma (22) y donde la capa de espuma (22) y el
recubrimiento flexible se cortan a través del intervalo (18), donde
el recubrimiento (20) se corta parcialmente.
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