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今天帶你一起來看看
安全帶設計解讀
一定義
安全帶是具有織帶、帶扣、調節件以及將其固定在車內的附件，用於在車輛驟然減速或撞車時透過限制佩戴者身體的運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。
二安全帶的基本結構和功能
對於開發來說，基本機構和功能很重要，下面來仔細看一下！
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安全帶的基本結構
轎車安全帶一般由織帶、安裝固定件和卷收器等部件組成，具體結構見下圖（三點緊急鎖止式）。
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各結構主要功能
1）織帶
織帶是構成安全帶的主體，多用尼龍、聚脂、維尼綸等合成纖維原絲紡編織層寬約50毫米，厚約1。5毫米的帶子。織帶應保證作用在佩帶者身體上的壓力沿其全部寬度儘可能均勻分佈，而且在負荷下不發生扭曲。織帶的主要效能指標有抗拉強度、伸長率、能量吸收性、寬度、厚度、耐磨性、耐高溫性、耐低溫性、抗水性、耐磨色勞度、耐水色勞度、耐光色勞度、橫向剛度、縱向剛度、燃燒性、氣味性等。織帶的抗拉強度要求如下表所示。
織帶的寬度在拉伸載荷為9810N的拉力時，織頻寬度不小於46mm。織帶伸長率在拉伸載荷達到196N狀態下，在式樣中間部位向兩端各100mm處標明初始點，測定拉伸載荷為11100N時兩端點之間的距離。伸長率不得大於下表要求。
2）安裝固定件
安裝固定件是與車體或座椅構件相連線的耳片、外掛和螺栓等，它們的安裝位置和牢固性，直接影響到安全帶的保護效果和乘員的舒適感。特別注意的是，與織帶直接接觸的金屬件應當經過適當的工藝處理消除銳邊，可在銳邊噴塗塑膠，也可增加金屬或塑膠制的保護墊。
3）卷收器
織帶卷收機構一般由卷帶筒和卷簧元件組成。卷帶筒是用於收卷和儲存織帶的零件。它可以由金屬衝壓件組合而成，也可用鋁合金壓鑄件。還有僅用於收卷作用的注塑件卷帶筒。為了使卷帶筒在卷繞織帶時均衡，其中心纏繞織帶的部分截面最好設計成螺旋曲線，其截面螺旋曲線的螺距應等於或略大於纏繞織帶的厚度。
4）導向件
導向件是用來改變織帶方向的零件，便於安全帶卷收器的佈置，使安全帶能緊貼乘員身體，有效地約束乘員身體運動，提高乘員佩帶安全帶的舒適性。但由於織帶在透過導向件時彎曲變形併產生滑動阻力，要求導向件表面光滑、摩擦係數小、圓弧面曲率適中、減小織帶在滑動時的變形和阻力。
導向件的織帶滑動表面通常有光滑的鍍鉻表面、包塗尼龍層表面、鑲嵌式光滑金屬環表面及包塑成型表面等。由於鑲嵌金屬環和包塑成型的導向件與織帶接觸的圓弧面大，因此織帶拉出和回捲時阻力小。但在製造包塑成型的表面時，應使合模稜角處平滑，有時合模分型面處設計成凹陷狀，以減小織帶拉動時的阻力，避免拉毛織帶。
5）鎖釦
鎖釦是既能把乘員約束在安全帶內，又能快速釋放的連線裝置。
鎖釦的分類及特點
按按鈕位置可分為兩種：一是側按式，二是頂按式。
側按式結構簡單，但因按鈕在鎖體的外側，易於接觸異物而造成誤開鎖，一般開啟力較大。
頂按式結構複雜，但強度較高，其開啟效能穩定，而且在鎖體內易於安裝安全開關或警告燈開關，強制駕駛員使用安全帶，若駕駛員不使用安全帶，則車輛無法啟動或警告燈告警。按連線方式可分為兩種：剛性連線式和柔性連線式。柔性連線式又分為鋼絲桿連線式和柔性織帶連線式。
剛性型鎖釦：一般用於前座椅帶扣。有時為了保護座椅，在與座椅面料接觸處貼上保護塑膠墊，或在剛性支架外面包塑膠管或熱塑管。
鋼絲型鎖釦：鋼絲外套塑膠管或熱塑管，一般用於後座連線較短的鎖釦。
織帶型鎖釦：一般用於後座的鎖釦，當連線部分擱在座墊上不使用時，也便於將鎖頭移至合適的地方。由於帶扣鎖系統在動態碰撞時，受力非常大，因此當柔性織帶與任何金屬體連線時，要避免與金屬銳邊接觸，可在銳邊噴塗塑膠，也可增加金屬或塑膠制的保護墊。
鎖舌分類及特點
鎖舌可分為兩類：平板型鎖舌和折灣型鎖舌。平板型鎖舌在閉鎖時鎖釦受力情況較好，在受力時不產生側向力矩，且製造簡單。折灣型鎖舌在閉鎖時按鈕處空間增大，因此在快速解脫時操作方便。
鎖釦系統設計要點
鎖釦的設計應能排除任何不正確使用的可能性，例如後排中主座與邊坐安全帶鎖舌應能防止誤插，同時要特別保證鎖釦不能處於部分齧合的位置，因此在帶扣閉鎖或開啟的過程中感覺必須明確。鎖釦與佩帶者身體接觸的區域其接觸面積應不小於20cm2，寬度不小於46mm，以保證發生事故時不傷害乘客。在鎖頭按鈕設計時，對於包圍式鎖釦按鈕，其外露表面面積不小於4。5cm2，寬度不小於15mm；對於非包圍式鎖釦按鈕，其外露面積不小於2。5cm2，寬度不小於10mm。按鈕的表面應為紅色，以示醒目警示。
帶鎖釦材料
帶扣體、鎖止部件、鎖舌等受力部件一般都採用高強度鋼板，不能使用脆性材料，熱處理後的金相組織是強度高、韌性大的金相組織；外罩及按鈕多采用熱塑性樹脂，如ABS塑膠、聚丙烯等；內部功能部件多用聚甲醛等。
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安全帶的配置定義和結構選擇
1）產品的配置定義
依據有關規定，針對不同車型和座椅在整車中的位置，選擇相應的安全帶。
在新車型開發的時候，對競爭車型進行分析，結合車子的價位和銷售物件，以及銷售區域合理的確定產品的配置和產品定義。
2）安全帶的結構選擇
儘量在現有的產品結構中選擇需要的產品。比如：卷收器、鎖舌、鎖釦、導向件、高度調節器、緊韌體（螺栓、螺母、螺釘、調整滾子）。其他緊韌體用墊圈、螺釘等儘量採用標準件。特別注意的是，同一個零件佈置不同的供應商時一定要保證產品的互換性。
3）安裝固定點螺孔尺寸
按照GB14167-93的要求：安裝固定點螺孔尺寸為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《統一螺紋》標準規定，該尺寸表示螺紋規格為7/16英寸，細牙，每英寸內20牙，2A或2B級精度。
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開發週期
設計週期：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
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產品成本
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，兩根預張緊安全帶總成大約450元左右。
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加工工藝
主要是產品組裝。關鍵件（卷收器、插鎖）採用進口件。連線件、導向件、固定片等金屬件採用衝壓成型。特別注意的是，與織帶直接接觸的金屬件應當經過適當的工藝處理消除銳邊，可採用精衝工藝，也可在銳邊噴塗塑膠以及增加金屬或塑膠制的保護墊等。護蓋等裝飾件（塑膠件）採用注塑成型。螺栓採用冷鐓、滾壓和銼絲成型。
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產品的3C認證
產品用於新車型，安全帶需要做3C認證，需要安全帶供應商提供在國家檢測中心做的符合GB14166和GB8410的試驗報告原件，以及相關的3C認證證書的副本影印件及包含該產品的清單。主機廠需要提供所有安全帶固定點的三維資料，主機廠需要按GB14167做白車身的強度試驗。座椅廠需要按照GB14167做座椅的強度試驗（若安全帶有固定點在座椅上），主機廠提供安全帶總成給座椅廠進行相關的試驗。
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安全帶開發中需要注意的問題
1）安全帶設計時應滿足不同市場的法規要求
對於歐洲市場，安全帶應滿足歐洲法規：ECER16等；
對於國內市場應滿足國家標準：GB14166-2003、GB14167-1993等；
對於美國市場應滿足美國法規：FMVSS209等。
2）安全帶裝配及佈置應注意的問題
固定點
固定點包括高度調節器固定點、安全帶上下固定點、鎖釦固定點和卷收器固定點。
A。 凸焊螺母尺寸規格為7/16″，鈑金孔徑應在φ12。5mm~φ13mm之間；
B。 螺栓尺寸規格為7/16″，調整滾子內徑應在φ12mm~φ12。5mm之間，調整滾子外徑在φ18。5mm~φ19mm之間，護板孔徑φ21mm~φ22mm之間，螺栓臺階直徑應在φ12。5mm~φ13mm之間；
C。 導向環孔徑應在φ13mm~φ13。5mm之間；
D。 在螺栓打緊的情況下，調整滾子應高出立柱護板1。5mm~2mm，螺栓臺階長度應大於導向環端片厚度2mm~3mm，以保證導向環不與立柱護板干涉。
高度調節器裝配空間
A。 高度調節器與立柱護板間隙≥5mm；
B。 高度調節器與鈑金間隙≥3mm。
導向環
A。 導向環縱向與護板間隙在2mm~4mm之間；
B。 導向環橫向與護板間隙在2mm~4mm之間。
導向環包角
導向環包角應能保證安全帶在導向環內不被卡死，最小半徑應不小1。3mm。
織帶與護板、座椅間隙
A。 織帶不與立柱上下護板干涉，間隙應在2mm~5mm之間；
B。 織帶與座椅不干涉，間隙應大於10mm。
導向片
A。 導向片固定螺釘直徑應小於導向件孔徑，導向片有一孔應為腰形孔，便於安裝；
B。 導向片固定螺釘一般應採用Q2714816，鈑金孔徑為3。2mm。
鎖釦與座椅的配合尺寸
鎖釦與座椅之間應該保持間隙≥5mm。
卷收器限位裝置
鈑金上應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。
卷收器裝配空間
A。 卷收器在水平剖切面上與外鈑金最小距離大於10mm，保證裝配空間；
B。 卷收器在水平剖切面上與內鈑金最小距離大於10mm，保證裝配空間；
C。 卷收器在水平剖切面上與D柱下護板間隙大於10mm；
D。 卷收器在橫向剖切面上與內鈑金距離大於10mm，保證裝配空間；
E。 卷收器橫在向剖切面上與外鈑金距離大於5mm，保證裝配空間；
F。 如果受結構限制，卷收器與周邊部件間隙可以小於10mm，但應大於5mm。
卷收器安裝角度
A。 卷收器安裝平面與XY面之間測量的夾角為Z→Y角；
B。 卷收器安裝平面與ZY面之間測量的夾角為X→Y角；
C。 卷收器側面與XY面之間測量的夾角為Z→X角；
D。 卷收器佈置時應該儘量保證Z→Y角為90°，Z→X角、X→Y角可以為任意角度。
安全帶很重要，不僅要好開發，而且開車的時候，也一定要帶好，這是對自己和家人負責喲！
寫在最後
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