ES2234756T3 - Cubierta para airbags laterales. - Google Patents

Abstract

Una cubierta realizada a partir de vellón para airbags laterales, en la que la cubierta está compuesta por un vellón hilado de poliéster fijado, que no contiene aglutinante químico alguno y que presenta un punto de rotura debida para el rasgado de la cubierta en caso de colisión.

Description

Cubierta para airbags laterales.

La invención se refiere a una cubierta para un airbag lateral, así como a un airbag lateral dotado de una cubierta.

Los airbags son un equipo de seguridad en vehículos que hoy día es imprescindible. Primeramente se alojaron los airbags, plegados, por ejemplo en una correspondiente escotadura en el volante de un vehículo para proteger al conductor del vehículo en un accidente. Para el copiloto se dispusieron los correspondientes airbags en una escotadura del cuadro de instrumentos.

Se comprobó que con esta forma de alojar los airbags podía tener lugar un plegado descontrolado, que se intentaba evitar envolviendo el airbag, una vez plegado, en una cubierta. Ésta estaba compuesta preferentemente por una lámina retráctil, tal como se describe en el modelo registrado alemán G 91 010 99.3.

Otros desarrollos de los airbags se describen por ejemplo en la DE 195 366 03 A1, donde el airbag, aquí denominado bolsa de aire, presenta un equipo de retención que favorece el despliegue de la bolsa de aire en su evolución en el tiempo en la dirección transversal del vehículo (Q) y la retarda en la dirección longitudinal del vehículo (L). El equipo de retención está compuesto preferentemente por una lámina de plástico pero también puede estar compuesto por un vellón de fibra de polietileno.

Otra cubierta se conoce por la DE 198 56 623 A. La misma está formada por un material de vellón de poliamida, polipropileno o poliéster.

Se ha comprobado que debido a las exigencias de seguridad que cada vez se encuentran más en el punto de mira, junto a los airbags frontales que acabamos de describir, se deseaba, cada vez más, también la inclusión de los llamados airbags laterales. Estos airbags laterales, que se alojan adicionalmente junto a los airbags frontales, tienen la tarea de proteger en el caso de una colisión en particular la zona del cuerpo del ocupante. Debido a las circunstancias de espacio especiales en un vehículo, se le formulan elevadas exigencias al montaje y al funcionamiento de tales airbags laterales.

Usualmente se doblan y comprimen estos airbags laterales de forma extremadamente compacta en un tubo de guía en la zona del techo del vehículo. El tubo de guía posee una abertura en forma de ranura en la dirección de despliegue del airbag. Durante el despliegue, el airbag atraviesa esta abertura y penetra en el espacio de los pasajeros y ayuda de esta manera en particular a proteger la cabeza y el cuello de las personas que se sientan en el vehículo.

También el airbag lateral está rodeado por una cubierta, que juntamente con el airbag se asienta en un tubo de guía; la cubierta debe ofrecer también protección frente a daños, tanto al montarse como también durante el despliegue del airbag. La misma sirve además para la fijación del airbag en el tubo.

Cuando se despliega el airbag, esta cubierta ha de rasgarse en un punto determinado, para posibilitar la salida del airbag. Este llamado punto de rotura debida se configura a menudo como costura o cordón de soldadura.

La dinámica extremadamente alta del proceso de despliegue exige, especialmente cuando se trata de airbags laterales, propiedades especiales del material de la cubierta. Además de un buen comportamiento frente al fuego (calor de rozamiento) es especialmente importante la resistencia al desgarro progresivo, ya que un rasgado indefinido de la cubierta lleva a un funcionamiento incorrecto del airbag. Además, el volumen, el espesor de la cubierta y especialmente la calidad de la superficie, juegan un papel importante.

Es conocida la práctica de utilizar como cubierta para airbags laterales vellones de poliamida, fijándose estos vellones térmicamente. Tales materiales sufren no obstante las consecuencias de una elevada absorción de agua, una insuficiente estabilidad de forma y un comportamiento insatisfactorio frente al fuego.

Aún cuando ya son conocidas una serie de cubiertas para airbags, existe aún una necesidad de cubiertas mejoradas para airbags laterales. Por lo tanto es tarea de la presente invención poner a disposición una cubierta para un airbag lateral que presente una elevada resistencia frente al desgarro progresivo, que muestre un buen comportamiento frente al fuego, que necesite un volumen reducido, posea una elevada estabilidad de forma y estabilidad de dimensiones y que en particular presente una superficie lisa y compactada.

Esta tarea se resuelve mediante una cubierta realizada a partir de un vellón para un airbag lateral, en el que la cubierta está compuesta por un hilado de vellón de poliéster compactado, que no contiene aglutinante químico alguno, y que presenta un punto de rotura debida para rasgar la cubierta en caso de colisión.

El vellón hilado de poliéster está fijado con un hilvanado al chorro de agua o, preferentemente, con un hilvanado mecánico. Es ventajoso que el vellón hilado de poliéster sea prefijado mecánica o térmicamente. El punto de rotura debida está configurado, de manera conveniente, como costura. Es ventajoso que el punto de rotura debida esté configurado como cordón de soldadura. En una forma de ejecución especialmente ventajosa, presenta el vellón hilado de poliéster una superficie alisada.

Preferentemente el vellón hilado de poliéster está contraído a entre 140ºC y 220ºC. Como vellón hilado de poliéster es especialmente adecuado un vellón hilado compuesto por polietilentereftalato. El espesor del vellón hilado de poliéster se encuentra preferentemente en una gama de 0,4 a 2 mm, en particular de 0,8 a 1,2 mm.

El vellón hilado de poliéster presenta, de manera conveniente, un peso superficial de 60 a 250 g/m^{2}, en particular de 100 a 120 g/m^{2}.

Otro objeto de la invención es un airbag lateral que esté envuelto, cuando está plegado, por una cubierta tal como se ha descrito anteriormente.

El vellón hilado de poliéster puede fabricarse según un procedimiento de por sí conocido, pero no obstante es preferente el llamado procedimiento de hilada y lazo, tal como por ejemplo se describe en la DE-OS 2 460 755, formándose entonces un vellón de filamentos sin fín.

Como material de poliéster se utiliza preferentemente polietilentereftalato o polibutilentereftalato. Es también posible utilizar copoliéster.

Los títulos de los filamentos se encuentran en general en la gama de 1 a 6 dtex, preferentemente de 1,8 a 2 dtex en vellones de filamentos (y 1,8 a 4 dtex en vellones de fibras cortas).

En el procedimiento preferente de hilada y lazo, se depositan las distintas capas de filamentos sobre una cinta que se mueve. A continuación puede realizarse una prefijación del vellón en bruto, para facilitar su tratamiento posterior. La prefijación puede realizarse mediante un hilvanado mecánico o también mediante un procedimiento térmico, por ejemplo mediante una calandria. La prefijación mecánica se realiza en general con una densidad de hilvanado de 10 a 40 puntadas/cm^{2}. La prefijación térmica se realiza a entre 180 y 220ºC.

A continuación tiene lugar la fijación propiamente dicha del vellón. Esta fijación se realiza preferentemente con ayuda de un hilvanado de chorro de agua. En el hilvanado de chorro de agua tiene lugar la fijación mediante chorros de agua a elevada presión. Este método se emplea de manera preferente, ya que simultáneamente a la prefijación también tiene lugar una elevada fijación del material. El hilvanado se realiza preferentemente con una presión de agua de 100 a 400 bar.

Además de la fijación mediante el hilvanado de chorro de agua, es especialmente preferente también una fijación mecánica mediante hilvanados mecánicos, siendo conveniente, para lograr un compactado adecuado, una densidad de puntada muy elevada con un calandriado subsiguiente posconectado ventajoso. El hilvanado tiene lugar en general con una densidad de hilvanado de 40 a 200 puntadas/cm^{2}.

Preferentemente se contrae el vellón hilado de poliéster. Esta contracción puede realizarse antes, durante o tras la fijación mediante calor. Al respecto es posible pasar el vellón hilado por ejemplo a través de una estufa o bien un tramo de IR; la contracción puede no obstante realizarse también mediante una calandria calentada.

La contracción en el marco de la invención significa que el vellón hilado no se contrae en un posterior tratamiento térmico, o sólo lo hace de manera insignificante. En función del material de poliéster, se realiza la contracción, de manera conveniente, a temperaturas de aprox. 140 a 220ºC.

Tras la fijación, puede llevarse el vellón hilado, para el alisado de la superficie del vellón, a través de un rodillo que gira, calentado y liso. Mediante fusión de los filamentos se logra en la superficie del vellón un alisado del vellón. La temperatura del rodillo se encuentra entre 200ºC y 250ºC.

En una forma constructiva especialmente preferente, se realiza el alisado a través de una viga inmóvil calentada, sobre la que se conduce el vellón. Mediante la fusión de los filamentos en la superficie del vellón y simultánea pasada de las partes de filamento fundidas a través de la viga de alisamiento fija, pueden lograrse superficies de vellón alisadas de forma especialmente efectiva. Las temperaturas típicas de la viga de alisamiento, preferentemente calentada eléctricamente, se encuentran entre 210ºC y 300ºC.

El alisado antes descrito se realiza preferentemente por una cara. Evidentemente puede realizarse el alisado también por las dos caras, prefiriéndose entonces un proceso en dos etapas.

Tras la fijación del material de vellón y el alisamiento eventualmente realizado, puede seguir un calandriado adicionalmente. Éste se realiza preferentemente con una calandria calentada por una cara a una temperatura de 180 a 220ºC, preferentemente a 210 hasta 220ºC. Además de las calandrias usuales de tambor, son ventajosas también las calandrias de tela.

No tiene lugar una fijación del vellón con un aglutinante químico, es decir, que en el marco de la invención no se realiza ni una prefijación mediante aglutinantes químicos ni una fijación final del vellón.

La envoltura del airbag lateral mediante la cubierta realizada como vellón, puede realizarse según los métodos conocidos.

El airbag lateral envuelto puede alojarse por ejemplo en un tubo de guía, que ventajosamente se aloja en la zona del techo del vehículo. Evidentemente puede montarse el airbag lateral envuelto y montarse en el vehículo también de otra manera.

En la figura 1 se representa esquemáticamente a modo de ejemplo un airbag lateral dotado de una cubierta según la invención. Al respecto (1) es el tubo de guía, que presenta una abertura (2) orientada hacia abajo hacia la cámara del vehículo, a través de la que el airbag puede salir en caso de colisión. El airbag (3) se encuentra en forma plegada y está rodeado por la cubierta del airbag (4). En la dirección del punto de salida, presenta la cubierta del airbag (4) un punto de rotura debida (5) configurado aquí como cubierta.

Los puntos de rotura debida pueden estar formados por ejemplo por una costura, que se forma al coser el vellón. Al respecto es importante que la costura tenga una resistencia suficientemente inferior al propio material de la cubierta, para que en caso de colisión la cubierta se rasgue sin problemas en el punto de rotura debida.

El punto de rotura debida puede también realizarse mediante soldadura, por ejemplo mediante soldadura a alta frecuencia (HF) o ultrasonido (US). También aquí es necesario que el cordón de soldadura tenga una resistencia suficientemente inferior al propio material de la cubierta.

Resultó especialmente sorprendente que en el marco de la invención sea posible poner a disposición una cubierta para airbag laterales realizada como vellón. La cubierta según la invención muestra un comportamiento muy bueno frente al fuego y especialmente no presenta ningún "fogging". El rasgado de la cubierta en caso de colisión tiene lugar sin problemas. Puesto que el vellón presenta una elevada resistencia y una resistencia muy buena frente al desgarro progresivo, el airbag puede atravesar rápidamente y sin frenado significativo el punto de rotura debida, teniendo lugar al desplegarse sólo unas pérdidas por rozamiento mínimas. El montaje del airbag lateral según la invención es muy sencillo y puede automatizarse sin problemas.

La invención se describe más en detalle mediante los siguientes ejemplos:

Ejemplo 1

Un vellón de hilada y lazo con 120 g/m^{2} y 2 dtex de título de filamento, se fabrica según el procedimiento tradicional de hilada y lazo. A continuación tiene lugar una prefijación mecánica mediante hilvanado mecánico con 20 puntadas/cm^{2}. La fijación definitiva se realiza mediante hilvanado con chorro de agua a una presión de 250 bar. A continuación se seca a 180ºC y seguidamente se termofija.

Ejemplo 2

Un vellón de hilada y lazo con 120 g/m^{2} y 2 dtex de título de filamento, se fabrica según el procedimiento tradicional de hilada y lazo. A continuación tiene lugar una prefijación mediante hilvanado mecánico con 20 puntadas/cm^{2}. La fijación definitiva se logra mediante hilvanado mecánico con una cantidad de 60 puntadas/cm^{2}. A continuación se alisa la superficie del vellón por una cara, con ayuda de una viga calentada eléctricamente, sobre la que se conduce el vellón y que se mantiene a una temperatura de 270ºC. El calandriado subsiguiente del vellón a 210ºC da lugar a una contracción del vellón y finaliza el proceso de fabricación del material de vellón.

El vellón así obtenido se corta al tamaño necesario para el airbag plegado, se sigue elaborando correspondientemente y se suelda.

Claims (14)

1. Una cubierta realizada a partir de vellón para airbags laterales, en la que la cubierta está compuesta por un vellón hilado de poliéster fijado, que no contiene aglutinante químico alguno y que presenta un punto de rotura debida para el rasgado de la cubierta en caso de colisión.

2. Cubierta según la reivindicación 1,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster se fija mediante hilvanado mecánico con una densidad de hilvanado de 40 - 200 puntadas/cm^{2}.

3. Cubierta según la reivindicación 1,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster se fija mediante hilvanado al chorro de agua.

4. Cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster está prefijado mecánica o térmicamente.

5. Cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizada porque el punto de rotura debida está realizado como costura.

6. Cubierta según la reivindicación 5,

caracterizada porque el punto de rotura debida está realizado como cordón de soldadura.

7. Cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster se contrae a entre 140ºC y 220ºC.

8. Cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster es un vellón hilado de polietilentereftalato.

9. Cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster presenta una densidad de 0,4 a 2 mm.

10. Cubierta según la reivindicación 9,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster presenta una densidad de 0,8 a 1,2 mm.

11. Cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster presenta un peso superficial de 60 a 250 g/cm^{2}.

12. Cubierta según la reivindicación 11,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster presenta un peso superficial de 100 a 120 g/cm^{2}.

13. Cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 12,

caracterizada porque el vellón hilado de poliéster presenta una superficie alisada.

14. Airbag lateral, que en estado de plegado está envuelto en una cubierta según al menos una de las reivindicaciones 1 a 13.