ES2324104T3 - Grupo constructivo con volante y modulo de bolsa de gas. - Google Patents

Abstract

Grupo constructivo con un volante (10) y un módulo de bolsa de gas (16) unido con el volante (10), donde el módulo de bolsa de gas (16) comprende un soporte de generador (20) formado por plástico para la fijación de un generador de gas (34), caracterizado por que el soporte del generador (20), en una zona predeterminada, se refuerza con una capa metálica formada por una deposición electrolítica de metal con un grosor de capa entre 100 mim y 2 mm suficiente para el aumento de la resistencia del soporte del generador y la capa metálica forma al menos un elemento de contacto eléctricamente conductor (28), donde la capa metálica forma un circuito impreso dispuesto sobre el soporte del generador (20) y el elemento de contacto eléctrico (28) es parte del circuito impreso.

Description

Grupo constructivo con volante y módulo de bolsa de gas.

La invención se refiere a un grupo constructivo con un volante y un módulo de bolsa de gas unido con el volante, donde el módulo de bolsa de gas comprende una pieza de soporte formada por plástico para la fijación de un generador de gas.

Los módulos de bolsa de gas son un componente de sistemas de retención de ocupantes de vehículos y se pueden disponer para la protección del conductor, a modo de ejemplo, en el volante. Sin embargo, con esto se producen problemas con respecto a la disposición en el espacio de los contactos para la producción de una señal de bocina, ya que las palancas de accionamiento separadas frecuentemente son inaccesibles para el conductor y en situaciones críticas no se encuentran. Por tanto, de acuerdo con el denominado principio de "bocina flotante", los módulos de bolsa de gas se disponen de tal forma en el volante que por una presión ejercida por el conductor sobre el módulo de bolsa de gas se puede producir la señal de bocina. En el módulo de bolsa de gas y el volante se dispone respectivamente un contacto y el módulo de bolsa de gas está unido por elementos de separación elásticos con el volante. De este modo, los contactos, con una presión ejercida sobre el módulo de bolsa de gas, se pueden cortocircuitar con respecto al volante por un movimiento del módulo de bolsa de gas y, de este modo, se puede accionar la bocina u otro elemento de funcionamiento eléctrico.

A partir del documento DE 199 27 032 A se conoce un grupo constructivo que trabaja de acuerdo con este principio con un volante y un módulo de bolsa de gas. El módulo de bolsa de gas comprende un soporte de generador producido a partir de plástico en el proceso de moldeo por inyección, en el que se inyecta un elemento de alambre. El elemento de alambre tiene secciones con forma de arco, que están provistas de manguitos de plástico para el aislamiento eléctrico y que encajan en ganchos de retención dispuestos en el volante para la fijación del módulo de bolsa de gas. El soporte del generador presenta adicionalmente una o varias escotaduras, en las que el elemento de alambre es accesible y no está eléctricamente aislado. En estas escotaduras, el elemento de alambre forma un contacto para el accionamiento de la bocina, que actúa junto con un contracontacto eléctricamente conductor en el volante. Cuando el contacto con el contracontacto se cortocircuita con respecto al volante por una presión sobre el módulo de bolsa de gas, se acciona la bocina eléctrica.

El documento EP-A2-1 197 402 muestra un volante de vehículo con un esqueleto de volante, un eje longitudinal y con un módulo de bolsa de gas que está unido mediante al menos una unión de retención con el esqueleto del volante y se aloja de tal forma que se puede desplazar para el accionamiento de la bocina en dirección del eje longitudinal. La unión de retención presenta dos superficies de contacto eléctricas, que se ponen en contacto entre sí con un desplazamiento del módulo de bolsa de gas para el accionamiento de la bocina. Una de las superficies de contacto se forma en el extremo de cabezal de un perno, que se introduce por presión con su extremo de pie en la cubierta del módulo. El perno se puede realizar en plástico y la superficie de contacto puede estar provista de una metalización.

La invención proporciona frente a esto un grupo constructivo construido de manera sencilla y que se puede someter a esfuerzo mecánico con un volante y un módulo de bolsa de gas unido con el volante, donde el módulo de bolsa de gas comprende un soporte de generador formado por plástico para la fijación de un generador de gas. De acuerdo con la invención, el soporte del generador, en una zona predeterminada, está reforzado con una capa metálica formada por una deposición electrolítica de metal con un grosor de capa suficiente para el aumento de la resistencia del soporte de generador entre 180 \mum y 2 mm, donde la capa metálica forma al menos un elemento de contacto eléctricamente conductor. El elemento de contacto es parte de un circuito impreso formado por la capa metálica y dispuesto sobre el soporte del generador.

De este modo, la invención aúna las funciones de un contacto eléctrico y del refuerzo mecánico del soporte de generador de plástico en una pieza. De este modo es posible fabricar el soporte del generador con grosores de pared reducidos y garantizar al mismo tiempo la capacidad de esfuerzo mecánico incluso en intervalos límite a alta o baja temperatura. Además, el generador de gas se puede producir con una geometría menos compleja, ya que las capas metálicas también asumen la función de líneas de alimentación eléctricas y, por tanto, no se tienen que integrar componentes adicionales. El recubrimiento con metal mejora, por lo demás, la resistencia térmica y las propiedades mecánicas del soporte del generador. Finalmente, el uso de plásticos recubiertos con metal también conduce a un ahorro de peso.

Ya que el elemento de contacto eléctricamente conductor formado por la capa metálica es parte de un circuito impreso dispuesto sobre el soporte del generador, también los contracontactos se pueden configurar de manera variable en el volante. Estos contracontactos pueden ser un elemento de contacto fijo, por ejemplo, un remache para contactos o un contacto elástico. El elemento de contacto eléctrico sirve preferiblemente para el accionamiento de una bocina eléctrica, interaccionando con el contracontacto en el volante de acuerdo con el denominado principio de "bocina flotante".

Por lo demás se prefiere que el soporte del generador presente un elemento de retención, con el que se fije el soporte del generador en el volante. El elemento de retención puede comprender particularmente un gancho de retención de plástico moldeado en el soporte del generador, que engancha en una escotadura correspondiente en el volante o el esqueleto del volante. De acuerdo con la invención, el gancho de retención también está reforzado por una capa metálica formada por una deposición electrolítica de metal. La capa metálica en el gancho de retención y la capa metálica que forma el elemento de contacto eléctrico se pueden aplicar en una etapa del método. Pueden formar una unidad funcional, sin embargo, preferiblemente están aislados eléctricamente entre sí. Finalmente, también el generador puede presentar una cubierta externa de plástico, que puede estar reforzada para el aumento de la resistencia de la cubierta al menos parcialmente con una capa metálica formada durante la deposición electrolítica de metal. La capa metálica eléctricamente conductora puede servir de forma particularmente ventajosa como contacto para la toma de tierra.

La configuración de capas metálicas de refuerzo sobre plásticos por deposición electrolítica de metal se puede utilizar de manera flexible y se puede usar de manera sencilla para la formación de capas metálicas separadas, aisladas eléctricamente entre sí de cualquier forma y sobre cualquier sitio del soporte del generador u otras piezas de plástico del módulo de bolsa de gas. Por tanto, también es objeto de la invención un método para la producción de un grupo constructivo con un volante y un módulo de bolsa de gas unido con el volante, de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la superficie del soporte del generador de plástico se pre-trata en una zona predeterminada para la generación de una rugosidad superficial y en el que a continuación se deposita metal sobre la zona pre-tratada con formación de una capa metálica adherida electrolíticamente con un grosor de capa entre 100 \mum y 2 mm suficiente para el aumento de la resistencia del soporte del generador.

El grosor de las capas metálicas aplicadas sobre el soporte del generador o la cubierta de plástico del generador de gas se basa en el esfuerzo mecánico a esperar por los correspondientes componentes y se puede ajustar por los parámetros del método del proceso de deposición electrolítica como tiempo de deposición, intensidad de corriente y concentración de electrolitos en intervalos amplios. De acuerdo con la invención, las capas metálicas tienen un grosor entre 100 \mum y aproximadamente 2 mm. Con grosores de capa inferiores a 100 \mum no se puede esperar ninguna mejora de la resistencia del soporte del generador. Los grosores de capa de más de aproximadamente 2 mm no se recomiendan por motivos económicos. La capa metálica eléctricamente conductora se puede aplicar sobre cualquier plástico. Se prefieren plásticos termoplásticos y debido a sus buenas propiedades de resistencia, en este documento, particularmente termoplásticos reforzados con fibra de vidrio o reforzados con fibra de carbono.

El pre-tratamiento de la superficie de plástico comprende un decapado químico y/o un decapado por plasma, para que se produzcan muescas posteriores para el enganche mecánico de la capa metálica sobre la superficie de plástico. A continuación, la superficie de plástico pre-tratada se siembra en las zonas previstas para el recubrimiento, a modo de ejemplo, con paladio coloidal y se proporciona para la generación de una conductividad eléctrica suficiente con una capa metálica depositada sin corriente externa. El grosor de capa de la capa metálica depositada sin corriente externa puede comprender hasta 10 \mum. La capa metálica generada de este modo se refuerza después por deposición electrolítica de metal de un electrolito adecuado hasta el grosor de capa final.

Se obtienen ventajas adicionales de la invención a partir de la siguiente descripción de un ejemplo de realización preferido con referencia a los dibujos. En los dibujos se muestra:

- En la Figura 1, un corte parcial por el grupo constructivo de acuerdo con la invención;

- En la Figura 2, una vista en alzado sobre el lado inferior de un soporte de generador del grupo constructivo de acuerdo con la Figura 1; y

- En la Figura 3, una vista esquemática del corte del soporte del generador de la Figura 2.

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En la Figura 1 se representa un volante 10, con un revestimiento externo 12 de plástico y un esqueleto de volante 14 de metal. Sobre una sección central del esqueleto de volante 14 se dispone un módulo de bolsa de gas 16. El módulo de bolsa de gas 16 comprende una cobertura del lado del conductor 18 y un soporte de generador 20 dispuesto en el lado del volante, que se une de manera conocida en la zona de una pared lateral con la cobertura 18. En el fondo del soporte del generador 20, que está formado por plástico, particularmente un termoplástico reforzado con fibra de vidrio o reforzado con fibra de carbono, se moldean uno o varios ganchos de retención 22, que enganchan en un contrasoporte 24 correspondiente en el esqueleto del volante y fijan de este modo el soporte del generador 20 o el módulo de bolsa de gas 16 en el esqueleto del volante.

Entre el fondo del soporte del generador 20 y el esqueleto del volante 14 se disponen adicionalmente uno o varios elementos de separación 26 elásticos, a modo de ejemplo, un resorte helicoidal, con los que se ajusta una separación entre el esqueleto del volante 14 y el fondo del soporte del generador 20. Por lo demás se proporciona en el fondo del soporte del generador 20 un elemento de contacto eléctrico 28, que interacciona con un contracontacto 30 opuesto, dispuesto en el esqueleto del volante 14, a modo de ejemplo un remache para contactos.

En la posición de reposo, el elemento de separación 26 presiona el gancho de retención 22 contra el contrasoporte 24, de tal forma que el elemento de contacto eléctrico 28 está separado de manera definida del contracontacto 30. Por una presión sobre la cobertura 18 en dirección hacia el volante se comprime el elemento de separación 26 y se cierra el elemento de contacto eléctrico 28 con el contracontacto 30. De este modo se puede accionar un elemento funcional eléctrico, a modo de ejemplo, una bocina eléctrica.

El elemento de contacto eléctrico 28 en el fondo del soporte del generador 20 se aplica por una deposición electrolítica de metal. En la realización representada en la Figura 2, el elemento de contacto eléctrico 28 se indica, a modo de ejemplo, como parte de un circuito que consiste en varios circuitos impresos. De este modo se pueden colocar de manera variable los contracontactos 30 sobre el esqueleto del volante 14. El grosor de capa del elemento de contacto eléctrico 28 y de los circuitos impresos comprende hasta aproximadamente 2 mm y se dimensiona de tal forma que la resistencia del soporte del generador 20 de pared delgada es suficiente para las cargas que se presentan en las condiciones de utilización.

La Figura 3 muestra que incluso los ganchos de retención 22 pueden estar reforzados con una capa metálica 32 depositada electrolíticamente. La capa metálica 32 y el elemento de contacto eléctrico 28 están aislados eléctricamente entre sí en esta realización. El grosor de capa del metal depositado sobre el gancho de retención 22 también comprende hasta aproximadamente 2 mm.

Finalmente, también el generador de gas 34 representado esquemáticamente en la Figura 1 puede presentar una cubierta externa de plástico, que, al menos en subzonas, puede estar reforzado con una capa metálica depositada electrolíticamente (no mostrada en este documento) con un grosor de hasta 2 mm, con la que se aumenta la resistencia de la cubierta de plástico y que al mismo tiempo puede asumir la función de una línea de alimentación eléctrica o un contacto de toma de tierra.

Para la producción del elemento de contacto eléctrico 28 sobre el fondo del soporte del generador 20 y, en un caso dado, de la capa metálica 32 sobre el gancho de retención 22, la superficie de plástico del soporte del generador 20 se pre-trata en las zonas, en las que se debe realizar posteriormente la deposición electrolítica de metal, por decapado químico para ajustar una rugosidad superficial suficiente y generar muescas posteriores para el enganche mecánico de la capa metálica con la superficie de plástico. En vez del decapado químico también se puede realizar un decapado por plasma o una combinación de ambos métodos. Por el pre-tratamiento de la superficie se retiran además capas de oxido y contaminaciones que inhiben la reacción.

Después del pre-tratamiento superficial, las zonas que se han hecho rugosas para la preparación de la deposición electrolítica de metal se siembran, a modo de ejemplo, por inmersión en una solución de paladio coloidal, se enjuagan y se proporcionan en un proceso sin corriente externa con una capa metálica conductora. Para esto, la superficie de plástico pre-tratada y sembrada se sumerge en un baño, que contiene tanto una sal metálica como un agente reductor. Son adecuadas, a modo de ejemplo, las combinaciones de sales de níquel con hipofosfito o sales de cobre y agentes reductores orgánicos, como formaldehído. De este modo se producen capas metálicas conductoras con un patrón deseado con grosores de capa hasta 10 \mum. Sobre las superficies de plástico no rugosas y sembradas no se puede observar ninguna deposición de metal.

Las capas de metal conductoras generadas de este modo se conectan a continuación en un electrolito adecuado como cátodo y se refuerzan por deposición electrolítica de metal hasta el grosor de capa deseado. De este modo se pueden aplicar diferentes metales eléctricamente conductores como, a modo de ejemplo, níquel, cobre, cromo o plata y combinaciones de los mismos. El grosor total de la capa puede comprender con buena adherencia hasta 2 mm. Las capas metálicas eléctricamente conductoras que existen con este grosor aumenta la resistencia del componente de plástico en el que se basan y se pueden usar al mismo tiempo como elementos de contacto eléctricos y líneas de alimentación.

Claims (11)

1. Grupo constructivo con un volante (10) y un módulo de bolsa de gas (16) unido con el volante (10), donde el módulo de bolsa de gas (16) comprende un soporte de generador (20) formado por plástico para la fijación de un generador de gas (34), caracterizado por que el soporte del generador (20), en una zona predeterminada, se refuerza con una capa metálica formada por una deposición electrolítica de metal con un grosor de capa entre 100 \mum y 2 mm suficiente para el aumento de la resistencia del soporte del generador y la capa metálica forma al menos un elemento de contacto eléctricamente conductor (28), donde la capa metálica forma un circuito impreso dispuesto sobre el soporte del generador (20) y el elemento de contacto eléctrico (28) es parte del circuito impreso.

2. Grupo constructivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de contacto eléctrico (28), para el accionamiento de un elemento funcional eléctrico, particularmente de una bocina eléctrica, interacciona con un contracontacto (30) en el volante (10).

3. Grupo constructivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el elemento de contacto eléctrico (28) se proporciona en el fondo del soporte del generador.

4. Grupo constructivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado adicionalmente por un elemento de retención (22) dispuesto en el soporte del generador (20) de plástico, donde el elemento de retención (22) está reforzado con una capa metálica (32) adicional, formada por deposición electrolítica de metal.

5. Grupo constructivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el módulo de bolsa de gas (16) comprende un generador de gas (34) con una cubierta de plástico y la cubierta de plástico está reforzada con una capa de metal adicional, formada por una deposición electrolítica de metal.

6. Grupo constructivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que la capa metálica tiene un grosor entre 100 \mum y 2 mm.

7. Grupo constructivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el plástico es un termoplástico, particularmente un termoplástico reforzado con fibra de vidrio o reforzado con fibra de carbono.

8. Método para la producción de un grupo constructivo con un volante (10) y un módulo de bolsa de gas (16) unido con el volante (10), donde el módulo de bolsa de gas (16) comprende un soporte de generador (20) formado por plástico para la fijación de un generador de gas (34) y donde el método comprende las siguientes etapas:

pre-tratamiento de una superficie del soporte del generador (20) de plástico en una zona predeterminada para la generación de una rugosidad superficial, donde el pre-tratamiento comprende un decapado químico y/o decapado por plasma; y

deposición electrolítica de metal sobre la superficie pre-tratada con formación de una capa metálica eléctricamente conductora adherente con un grosor de capa entre 100 \mum y 2 mm suficiente para el aumento de la resistencia del soporte del generador.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que antes de la deposición electrolítica de metal se realiza una deposición de metal sin corriente externa.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado por que la capa metálica configura al menos un elemento de contacto eléctrico (28).

11. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por que la capa metálica (32) se deposita sobre un elemento de retención (22) dispuesto en el soporte del generador (20).