安全帶設(shè)計指南

奇瑞汽車有限公司安全帶產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)指南編制日期：2006年8月編者：胡靜忠版次：00頁次：-PAGE5-奇瑞汽車有限公司商研院車身部設(shè)計指南編制：校對：審核：批準(zhǔn)：商用車工程研究院1.概述1.1定義：安全帶--具有織帶、帶扣、調(diào)節(jié)件以及將其固定在車內(nèi)的附件，用于在車輛驟然減速或撞車時通過限制佩戴者身體的運(yùn)動以減輕其傷害程度的總成，該總成一般稱為安全帶總成，它包括吸能或卷收織帶的裝置。1.2簡要說明轎車上使用的安全帶，按固定方式分為兩點(diǎn)式安全帶和三點(diǎn)式安全帶兩種。兩點(diǎn)式安全帶與車體或座椅構(gòu)架僅有兩個固定點(diǎn)，軟帶從腰的兩側(cè)掛到腹部，形似腰帶，在碰撞事故中可以防止乘員身體前移或從車內(nèi)甩出，優(yōu)點(diǎn)是使用方便，容易解脫，缺點(diǎn)是乘員上體容易前傾，前座乘員頭部會撞到儀表板或擋風(fēng)玻璃上，所以這種安全帶主要用在轎車后排中間座位上。三點(diǎn)式安全帶是彌補(bǔ)兩點(diǎn)式安全帶缺點(diǎn)的一種安全帶，它在兩點(diǎn)式安全帶的基礎(chǔ)上增加了肩帶，在靠近肩部的車體上有一個固定點(diǎn)，可同時防止乘員軀體前移和防止上半身前傾，增強(qiáng)了乘員的安全性，是目前使用最普遍的一種安全帶。1.3安全帶的基本結(jié)構(gòu)和功能1.3.1安全帶的基本結(jié)構(gòu)：轎車安全帶一般由織帶、安裝固定件和卷收器等部件組成，具體結(jié)構(gòu)見下圖(三點(diǎn)緊急鎖止式)：⑩⑩⑤④③②⑤④③②①①⑧⑧⑥⑦⑨⑥⑦⑨①安全帶固定螺栓②織帶③鎖舌④導(dǎo)向環(huán)⑤卷收器固定螺栓⑥卷收器⑦預(yù)張緊器⑧鎖扣⑨高調(diào)器⑩導(dǎo)向片1.3.2安全帶的組成部分：1.3.2.1織帶：織帶是構(gòu)成安全帶的主體，多用尼龍、聚脂、維尼綸等合成纖維原絲紡編織成寬約50毫米，厚約1.5毫米的帶子?？棊?yīng)保證作用在佩帶者身體上的壓力沿其全部寬1.3.3.3充氣織帶因車輛碰撞而獲得觸發(fā)信號后，使中空的織帶在瞬間充滿壓縮氣體，由此降低織帶對人體壓力的峰值，減少對乘員的傷害程度。1.3.3.4織帶卷軸限力桿當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時，織帶對人體產(chǎn)生很大壓力。為限制這一壓力，將織帶作用在卷收器上的拉力轉(zhuǎn)換成卷帶筒內(nèi)部的轉(zhuǎn)矩，即在達(dá)到一定值時，限力桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。常見力矩為50～100N?m。1.3.3.5高度調(diào)節(jié)器高度調(diào)節(jié)器是一種用于調(diào)節(jié)安全帶上固定點(diǎn)高度的調(diào)節(jié)裝置，有手動和電動之分。高度調(diào)節(jié)器可使佩帶者獲得較舒適的肩帶佩帶位置。1.3.3.6自動佩帶安全帶其固定方式一般是，一個下端點(diǎn)固定在座椅上或者地板上，上端點(diǎn)和另一個下端點(diǎn)固定在車門上的三點(diǎn)式安全帶。只要車門一關(guān)上，安全帶就自動處于約束乘員的位置。1.3.3.7雙卷簧卷收器雙卷簧卷收器可減少安全帶的卷收力。它裝有兩個轉(zhuǎn)矩不同的卷簧，乘員在佩帶安全帶后，只有小轉(zhuǎn)矩卷簧工作，其他情況下，大小卷簧一起工作。2.標(biāo)準(zhǔn)安全帶標(biāo)準(zhǔn)序號序號標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)名稱1GB14166-2003汽車安全帶性能要求和試驗方法中國2GB14167-1993汽車安全帶安裝固定點(diǎn)中國3GB8410-2006汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性中國4QC244-1997汽車安全帶動態(tài)性能要求和試驗方法中國5FMVSS209安全帶美國6ECER16安全帶及成人約束系統(tǒng)歐洲7Q/SQR.04.139A11型車用安全帶奇瑞企標(biāo)3.安全帶的配置定義和結(jié)構(gòu)選擇3.1產(chǎn)品的配置定義①依據(jù)有關(guān)規(guī)定，針對不同車型和座椅在整車中的位置，選擇相應(yīng)的安全帶。②在新車型開發(fā)的時候，對競爭車型進(jìn)行分析，結(jié)合車子的價位和銷售對象，以及銷售區(qū)域合理的確定產(chǎn)品的配置和產(chǎn)品定義。3.2安全帶的結(jié)構(gòu)選擇盡量在現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中選擇需要的產(chǎn)品。比如：卷收器、鎖舌、鎖扣、導(dǎo)向件、高度調(diào)節(jié)器、緊固件（螺栓、螺母、螺釘、調(diào)整滾子）。其他緊固件用墊圈、螺釘?shù)缺M量采用

標(biāo)準(zhǔn)件。特別注意的是，同一個零件布置不同的供應(yīng)商時一定要保證產(chǎn)品的互換性。3.3安裝固定點(diǎn)螺孔尺寸按照GB14167-93的要求：安裝固定點(diǎn)螺孔尺寸為7/16″-20UNF2A或2B。一般情況：螺栓7/16″-20UNF2A8.8級螺母7/16″-20UNF2B8級要求螺栓和螺母的頭部能用17方的套筒或扳手緊固。注：按美國ANSIB1.1-1982《統(tǒng)一螺紋》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，該尺寸表示螺紋規(guī)格為7/16英寸，細(xì)牙，每英寸內(nèi)20牙，2A或2B級精度。4.開發(fā)周期設(shè)計周期：1~3個月手工樣件：15天工裝樣件：3個月與安全氣囊的匹配試驗：3~5個月5.產(chǎn)品成本一套普通安全帶（5個安全帶總成）350元左右兩根限力式安全帶總成約200元左右兩根預(yù)張緊安全帶總成大約450元左右6.加工工藝主要是產(chǎn)品組裝。關(guān)鍵件（卷收器、插鎖）采用進(jìn)口件。連接件、導(dǎo)向件、固定片等金屬件采用沖壓成型。特別注意的是，與織帶直接接觸的金屬件應(yīng)當(dāng)經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓に囂幚硐J邊，可采用精沖工藝，也可在銳邊噴涂塑料以及增加金屬或塑料制的保護(hù)墊等。護(hù)蓋等裝飾件(塑料件)采用注塑成型。螺栓采用冷鐓、滾壓和銼絲成型。7、產(chǎn)品的3C認(rèn)證產(chǎn)品用于新車型，安全帶需要做3C認(rèn)證，需要安全帶供應(yīng)商提供在國家檢測中心做的符合GB14166和GB8410的試驗報告原件，以及相關(guān)的3C認(rèn)證證書的副本復(fù)印件及包含該產(chǎn)品的清單。主機(jī)廠需要提供所有安全帶固定點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)。主機(jī)廠需要按照GB14167做白車身的強(qiáng)度試驗。座椅廠需要按照GB14167做座椅的強(qiáng)度試驗（若安全帶有固定點(diǎn)在座椅上），主機(jī)廠提供安全帶總成給座椅廠進(jìn)行相關(guān)的試驗。8.安全帶開發(fā)中需要注意的問題：8.1安全帶設(shè)計時應(yīng)滿足不同市場的法規(guī)要求：8.1.1對于歐洲市場，安全帶應(yīng)滿足歐洲法規(guī)：ECER16等；8.1.2對于國內(nèi)市場應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)：GB14166-2003、GB14167-1993等；8.1.3對于美國市場應(yīng)滿足美國法規(guī)：FMVSS209等。8.2安全帶裝配及布置應(yīng)注意的問題8.2.1安全帶布置1.1.α1、α2應(yīng)在20°~75°之間。α1、α2角過小，則碰撞時腰帶可能在骨盆上滑動，易發(fā)生人體腹部下沉平移的現(xiàn)象。但α1、α2角過大，則碰撞初期安全帶負(fù)荷的響應(yīng)不好，必須按不同的車型選擇最佳值。這個角度規(guī)定在20°～75°之間，但一般在35°～60°之間比較好。2.L1、L2與H點(diǎn)Y坐標(biāo)差，即L1、L2距座椅中心面的距離，應(yīng)大于120mm。3.上安裝點(diǎn)與座椅中心面距離，即S應(yīng)大于140mm。4.安全帶上部安裝固定點(diǎn)位置應(yīng)該在下列各平面所圍成的D-E-F-G范圍內(nèi)，各平面均垂直于汽車縱向中心面，且S(安全帶上安裝點(diǎn)與座椅中心面距離)不得小于140mm。ED平面——通過軀干基準(zhǔn)線上A點(diǎn)的水平面，且AR=315mm+1.8S。EF平面——通過軀干基準(zhǔn)線上B點(diǎn)，與軀干基準(zhǔn)線成120°角，且BR=260mm+SFG平面——通過R點(diǎn)鉛垂上方450mm處的C點(diǎn)與水平面成20°角。但由于汽車結(jié)構(gòu)所限，上部安裝固定點(diǎn)位置可以在下列兩平面圍成的H-I-D范圍內(nèi)。HI平面——通過B點(diǎn)的鉛垂平面。ID平面——即ED平面。如果上部安裝固定點(diǎn)在通過C點(diǎn)的水平面CY下方，則座椅靠背上端與織帶切點(diǎn)應(yīng)在CY平面上方，且必須裝導(dǎo)向件，使安全帶不會從成員肩部滑落。SL1到座椅中心面距離α2α1DESL1到座椅中心面距離α2α1DEFFGG上固定電位置上固定電位置8.2.1.固定點(diǎn)（包括高度調(diào)節(jié)器固定點(diǎn)、安全帶上下固定點(diǎn)、鎖扣固定點(diǎn)和卷收器固定點(diǎn)）1.凸焊螺母1.凸焊螺母尺寸規(guī)格為7/16″，鈑金孔徑應(yīng)在φ12.5mm~φ13mm之間；2.螺栓尺寸規(guī)格為7/16″，調(diào)整滾子內(nèi)徑應(yīng)在φ12mm~φ12.5mm之間，調(diào)整滾子外徑在φ18.5mm~φ19mm之間，護(hù)板孔徑φ21mm~φ22mm之間，螺栓臺階直徑應(yīng)在φ12.5mm~φ13mm之間；3.導(dǎo)向環(huán)孔徑應(yīng)在φ13mm~φ13.5mm之間；4.在螺栓打緊的情況下，調(diào)整滾子應(yīng)高出立柱護(hù)板1.5mm~2mm,螺栓臺階長度應(yīng)大于導(dǎo)向環(huán)端片厚度2mm~3mm，以保證導(dǎo)向環(huán)不與立柱護(hù)板干涉。側(cè)圍鈑金C柱上護(hù)板側(cè)圍鈑金C柱上護(hù)板高度調(diào)節(jié)器立柱護(hù)板1.高度調(diào)節(jié)器與立柱護(hù)板間隙≥5mm；2.高度調(diào)節(jié)器與鈑金間隙≥3mm；鈑金高度調(diào)節(jié)器立柱護(hù)板1.高度調(diào)節(jié)器與立柱護(hù)板間隙≥5mm；2.高度調(diào)節(jié)器與鈑金間隙≥3mm；鈑金 1.導(dǎo)向環(huán)縱向與護(hù)板間隙在2mm~4mm之間；2.導(dǎo)向環(huán)橫向與護(hù)板間隙在2mm~4mm之間。立柱護(hù)板導(dǎo)向環(huán)8.2.3.導(dǎo)向環(huán)1.導(dǎo)向環(huán)縱向與護(hù)板間隙在2mm~4mm之間；2.導(dǎo)向環(huán)橫向與護(hù)板間隙在2mm~4mm之間。立柱護(hù)板導(dǎo)向環(huán)1.導(dǎo)向環(huán)包角應(yīng)能保證安全帶在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)不被卡死，最小半徑應(yīng)不小于1.3mm。P11導(dǎo)向環(huán)A11導(dǎo)向環(huán)8.2.4.導(dǎo)向環(huán)包角1.導(dǎo)向環(huán)包角應(yīng)能保證安全帶在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)不被卡死，最小半徑應(yīng)不小于1.3mm。P11導(dǎo)向環(huán)A11導(dǎo)向環(huán) 1.織帶不與立柱上下護(hù)板干涉，間隙應(yīng)在2mm~5mm之間；2.織帶與座椅不干涉，間隙應(yīng)大于10mm。織帶立柱護(hù)板座椅8.2.5.織帶與護(hù)板、座椅間隙1.織帶不與立柱上下護(hù)板干涉，間隙應(yīng)在2mm~5mm之間；2.織帶與座椅不干涉，間隙應(yīng)大于10mm?？棊Я⒅o(hù)板座椅1.導(dǎo)向片固定螺釘直徑應(yīng)小于導(dǎo)向件孔徑，導(dǎo)向片有一孔應(yīng)為腰形孔，便于安裝；2.導(dǎo)向片固定螺釘一般應(yīng)采用Q2714816,鈑金孔徑為3.2mm1.導(dǎo)向片固定螺釘直徑應(yīng)小于導(dǎo)向件孔徑，導(dǎo)向片有一孔應(yīng)為腰形孔，便于安裝；2.導(dǎo)向片固定螺釘一般應(yīng)采用Q2714816,鈑金孔徑為3.2mm。導(dǎo)向片固定螺釘鈑金 限位孔限位爪卷收器1.鎖扣與座椅之間應(yīng)該保持間隙≥5mm。鎖扣坐椅8.2.7.鎖扣與座椅的配合尺寸限位孔限位爪卷收器1.鎖扣與座椅之間應(yīng)該保持間隙≥5mm。鎖扣坐椅1.鈑金上應(yīng)有限位爪與卷收器上限位孔配合，這樣可以保證安全帶的工作角度。8.2.8.卷收器限位裝置1.鈑金上應(yīng)有限位爪與卷收器上限位孔配合，這樣可以保證安全帶的工作角度。 8.2.9.卷收器裝配空間1.卷收器在水平剖切面上與外鈑金最小距離大于10mm，保證裝配空間；2.卷收器在水平剖切面上與內(nèi)鈑金最小距離大于10mm，保證裝配空間；3.卷收器在水平剖切面上與D柱下護(hù)板間隙大于10mm；4.卷收器在橫向剖切面上與內(nèi)鈑金距離大于10mm，保證裝配空間；5.卷收器橫在向剖切面上與外鈑金距離大于5mm，保證裝配空間；6.如果受結(jié)構(gòu)限制，卷收器與周邊部件間隙可以小于10mm,但應(yīng)大于5mm。水平剖切面橫向剖切面1.卷收器在水平剖切面上與外鈑金最小距離大于10mm，保證裝配空間；2.卷收器在水平剖切面上與內(nèi)鈑金最小距離大于10mm，保證裝配空間；3.卷收器在水平剖切面上與D柱下護(hù)板間隙大于10mm；4.卷收器在橫向剖切面上與內(nèi)鈑金距離大于10mm，保證裝配空間；5.卷收器橫在向剖切面上與外鈑金距離大于5mm，保證裝配空間；6.如果受結(jié)構(gòu)限