汽車安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

1、    汽車安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法    丁閏黃志亮陳偉摘 要：介紹了汽車安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程，包括安全帶高度調(diào)節(jié)器的參數(shù)輸入，安全帶全行程包絡面與滑板的干涉檢查，安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕、滑板以及與環(huán)境件的匹配設(shè)計，可有效提升安全帶高度調(diào)節(jié)器的使用方便性、舒適性，避免后期的設(shè)計變更，節(jié)約設(shè)計開發(fā)周期和成本。關(guān)鍵詞：安全帶高度調(diào)節(jié)；滑板；干涉檢查doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.20.032汽車安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)主要包括安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕、安全帶高度調(diào)節(jié)滑板、彈簧等，通過裝配方式集成在立柱護板上，配合安全帶

2、高度調(diào)節(jié)器實現(xiàn)安全帶的高度調(diào)節(jié)。按鈕的長寬，直接影響操作時的舒適性，彈簧及滑板間的間隙設(shè)計，直接影響按鈕的操作力度，按鈕的行程，直接影響安全帶高度調(diào)節(jié)器的解鎖是否完全，滑板上安全帶過孔的大小、形狀，直接影響安全帶使用過程中是否與滑板及其環(huán)境件干涉，而滑板自身的固定、限位結(jié)構(gòu)，直接影響滑板在立柱護板上裝配是否牢固，故在安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)設(shè)計之初應該識別清楚設(shè)計要素，不要等到實物出來后，才發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、功能方面的問題，繼而導致人機舒適性問題和設(shè)計變更的產(chǎn)生，這樣不但產(chǎn)生不必要的費用，同時也影響整車開發(fā)進度。如果在設(shè)計階段就能夠有相應的設(shè)計方法來指導我們解決、避免后期可能出現(xiàn)的問題，則可事半功倍。1

3、 安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)高調(diào)滑板需在立柱上飾板上滑動順暢，無卡滯和晃動現(xiàn)象。 結(jié)構(gòu)設(shè)計需考慮如下因素：（1）高調(diào)滑板運動軌跡推薦與安全帶滑動機構(gòu)運動軌跡同心，即高調(diào)滑板與安全帶軌跡面是偏置面關(guān)系；若因造型風格等原因無法做到軌跡同心，允許高調(diào)滑板運動軌跡與安全帶滑動機構(gòu)運動軌跡存在夾角，但至少需保證兩者在運動方向嚴格一致。（2）高調(diào)滑板與立柱上飾板y向間隙推薦0.1mm，且使用半圓形狀筋條限位。（3）高調(diào)滑板與立柱上飾板y向間隙推薦0.3mm。2 安全帶高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與安全帶的匹配結(jié)構(gòu)安全帶高度調(diào)節(jié)原理：高調(diào)器包含高調(diào)滑軌、高調(diào)運動機構(gòu)、高調(diào)解鎖機構(gòu)等部件組成。高調(diào)解鎖機構(gòu)固定于高調(diào)運動機構(gòu)上，高

4、調(diào)運動機構(gòu)套在高調(diào)滑軌上。高調(diào)滑軌一般設(shè)置有三到四個檔位， 高調(diào)解鎖機構(gòu)的連桿通過卡入高調(diào)滑軌的不同檔位而實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)，滿足乘員使用安全帶的舒適性。為匹配安全帶的高調(diào)器，飾板結(jié)構(gòu)則需帶有高調(diào)滑板和高調(diào)調(diào)節(jié)按鈕，用高調(diào)滑板和高調(diào)調(diào)節(jié)按鈕來調(diào)節(jié)安全帶的高度，為使安全帶高度調(diào)節(jié)運動順暢，不出現(xiàn)卡滯現(xiàn)場，合理設(shè)計高調(diào)調(diào)節(jié)按鈕與高調(diào)器的匹配結(jié)構(gòu)尤為重要。為保證高調(diào)滑動順暢，飾板的高調(diào)解鎖按鈕的止位面的中心與安全帶的高調(diào)解鎖機構(gòu)的中心保證在同一平面。同時為了方便飾板裝配，飾板的高調(diào)解鎖按鈕的止位面與安全帶的高調(diào)解鎖機構(gòu)的的解鎖面設(shè)置z向1mm間隙。2.1 安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕結(jié)構(gòu)設(shè)計安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕時，需

5、考慮以下幾個方面：一、手部操作舒適性；二、按鈕與滑板之間的匹配；三、按鈕與安全帶調(diào)節(jié)機構(gòu)之間的匹配。按鈕的手部接觸區(qū)域如圖2所示，此區(qū)域的形狀和大小決定了按鈕操作時方便與否，因此在造型階段就要考慮到人機舒適性的要求。安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕與滑板之間的運動通過四個卡接結(jié)構(gòu)固定并實現(xiàn)上下滑動，按鈕與滑板之間的卡接結(jié)構(gòu)如圖3所示，為了裝配方便和減小摩擦，按鈕與護板一側(cè)的配合采用線接觸的形式，同時按鈕上部與護板之間設(shè)計有復位彈簧，以便按鈕解鎖安全帶后復位，按鈕上部與護板之間設(shè)計有四個限位筋，限制按鈕z向的高度。安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕與安全帶高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)之間通過平面配合施力解鎖，按鈕與安全帶調(diào)節(jié)機構(gòu)之間設(shè)計有1

6、mm間隙，如圖4所示，即按鈕行程大于安全帶調(diào)節(jié)機構(gòu)行程。2.2 安全帶調(diào)節(jié)螺栓結(jié)構(gòu)安全帶調(diào)節(jié)螺栓與安全帶高度調(diào)節(jié)滑板之間的配合通過螺栓頭嵌入滑板凹槽結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，如圖5所示，滑板上凹槽的大小根據(jù)螺栓頭的大小確定，周邊預留適當間隙，y向搭接量不低于5mm，避免螺栓頭脫落。2.3 安全帶過孔結(jié)構(gòu)安全帶過孔開的合理與否直接關(guān)系到裝配方便性和外觀質(zhì)量，因此設(shè)計安全帶過孔時首先要明確安全帶導向環(huán)的運動包絡，從而確定安全帶過孔結(jié)構(gòu)，常用的隱藏式安全帶導向環(huán)運動包絡如圖6所示，安全帶過孔需包住安全帶導向環(huán)邊界，避免b柱鈑金外露，周邊搭接量不低于2mm，安全帶過孔背部翻邊與安全帶導向環(huán)在運動方向的間隙保證3mm以

7、上，防止異響等，根據(jù)邊界最后設(shè)計的安全帶過孔結(jié)構(gòu)如圖7所示。3 各運動部件行程檢查安全帶高調(diào)器能否順利解鎖、滑動是否順暢或者運動機構(gòu)是否太松動等與安全帶各運動部件的運動行程及各行程之間的關(guān)系也很重要，下面就各運動部件的行程及各行程之間的關(guān)系進行說明。高調(diào)解鎖機構(gòu)解鎖行程即解鎖機構(gòu)鎖止狀態(tài)和解鎖機構(gòu)解鎖狀態(tài)的高度，如下圖。高調(diào)的解鎖過程最終是通過飾板的安全帶調(diào)節(jié)按鈕解鎖，為防止因車體和各零部件的制造公差和裝配公差等因素導致安全帶滑動機構(gòu)解鎖不完全而出現(xiàn)高調(diào)上下滑動時操作力大甚至卡滯的風險，安全帶調(diào)節(jié)按鈕解鎖行程=安全帶解鎖機構(gòu)解鎖運動行程±2mm。高調(diào)滑動機構(gòu)運動行程即高調(diào)滑軌最下檔位

8、和最上檔位的距離?？紤]因車體和各零部件的制造公差和裝配公差等因素而出現(xiàn)高調(diào)滑板在最下位置和最上位置被看穿現(xiàn)象，高調(diào)滑板行程=安全帶滑動機構(gòu)運動行程+6mm，即高調(diào)滑板在安全帶滑動機構(gòu)極限位置時與飾板的限位結(jié)構(gòu)有3mm間隙。4 結(jié)語結(jié)合外觀質(zhì)量、使用方便性、舒適性等方面的要求，汽車安全帶高度滑板結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中除了考慮自身的結(jié)構(gòu)匹配外，也要關(guān)注安全帶高度調(diào)節(jié)器的關(guān)鍵參數(shù)，如按鈕解鎖行程，整個調(diào)節(jié)高度行程、固定螺栓規(guī)格尺寸、安全帶全行程包絡面等，進行相應的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、匹配，兼顧外觀、功能、人機，并效避免后期實際使用過程中出現(xiàn)的問題。在造型階段，通過可行性分析，盡早對造型提出約束，避免后造型變更和設(shè)計變更，節(jié)