汽車(chē)安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

丁閏　黃志亮　陳偉

摘 要：介紹了汽車(chē)安全帶高度調(diào)節(jié)滑板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)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(luò)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(jì)，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(jì)變更，節(jié)約設(shè)計(jì)開(kāi)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/j.cnki.37-1222/t.2017.20.032

汽車(chē)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(guò)裝配方式集成在立柱護(hù)板上，配合安全帶高度調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)安全帶的高度調(diào)節(jié)。按鈕的長(zhǎng)寬，直接影響操作時(shí)的舒適性，彈簧及滑板間的間隙設(shè)計(jì)，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(guò)孔的大小、形狀，直接影響安全帶使用過(guò)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(hù)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(jì)之初應(yīng)該識(shí)別清楚設(shè)計(jì)要素，不要等到實(shí)物出來(lái)后，才發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、功能方面的問(wèn)題，繼而導(dǎo)致人機(jī)舒適性問(wèn)題和設(shè)計(jì)變更的產(chǎn)生，這樣不但產(chǎn)生不必要的費(fèi)用，同時(shí)也影響整車(chē)開(kāi)發(fā)進(jìn)度。如果在設(shè)計(jì)階段就能夠有相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法來(lái)指導(dǎo)我們解決、避免后期可能出現(xiàn)的問(wèn)題，則可事半功倍。

1 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(dòng)順暢，無(wú)卡滯和晃動(dòng)現(xiàn)象。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮如下因素：

（1）高調(diào)滑板運(yùn)動(dòng)軌跡推薦與安全帶滑動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(fēng)格等原因無(wú)法做到軌跡同心，允許高調(diào)滑板運(yùn)動(dòng)軌跡與安全帶滑動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡存在夾角，但至少需保證兩者在運(yùn)動(dòng)方向嚴(yán)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、高調(diào)解鎖機(jī)構(gòu)等部件組成。高調(diào)解鎖機(jī)構(gòu)固定于高調(diào)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，高調(diào)運(yùn)動(dòng)機(jī)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(gè)檔位， 高調(diào)解鎖機(jī)構(gòu)的連桿通過(guò)卡入高調(diào)滑軌的不同檔位而實(shí)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(lái)調(diào)節(jié)安全帶的高度，為使安全帶高度調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)順暢，不出現(xiàn)卡滯現(xiàn)場(chǎng)，合理設(shè)計(jì)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(dòng)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(jī)構(gòu)的中心保證在同一平面。同時(shí)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(jī)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(jì)安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕時(shí)，需考慮以下幾個(gè)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(jī)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(shí)方便與否，因此在造型階段就要考慮到人機(jī)舒適性的要求。

安全帶高度調(diào)節(jié)按鈕與滑板之間的運(yùn)動(dòng)通過(guò)四個(gè)卡接結(jié)構(gòu)固定并實(shí)現(xiàn)上下滑動(dòng)，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(hù)板一側(cè)的配合采用線接觸的形式，同時(shí)按鈕上部與護(hù)板之間設(shè)計(jì)有復(fù)位彈簧，以便按鈕解鎖安全帶后復(fù)位，按鈕上部與護(hù)板之間設(shè)計(jì)有四個(gè)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(guò)平面配合施力解鎖，按鈕與安全帶調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間設(shè)計(jì)有1mm間隙，如圖4所示，即按鈕行程大于安全帶調(diào)節(jié)機(jī)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(guò)螺栓頭嵌入滑板凹槽結(jié)構(gòu)實(shí)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(yù)留適當(dāng)間隙，Y向搭接量不低于5mm，避免螺栓頭脫落。

2.3 安全帶過(guò)孔結(jié)構(gòu)

安全帶過(guò)孔開(kāi)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(jì)安全帶過(guò)孔時(shí)首先要明確安全帶導(dǎo)向環(huán)的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)，從而確定安全帶過(guò)孔結(jié)構(gòu)，常用的隱藏式安全帶導(dǎo)向環(huán)運(yùn)動(dòng)包絡(luò)如圖6所示，安全帶過(guò)孔需包住安全帶導(dǎo)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(guò)孔背部翻邊與安全帶導(dǎo)向環(huán)在運(yùn)動(dòng)方向的間隙保證3mm以上，防止異響等，根據(jù)邊界最后設(shè)計(jì)的安全帶過(guò)孔結(jié)構(gòu)如圖7所示。

3 各運(yùn)動(dòng)部件行程檢查

安全帶高調(diào)器能否順利解鎖、滑動(dòng)是否順暢或者運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否太松動(dòng)等與安全帶各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)行程及各行程之間的關(guān)系也很重要，下面就各運(yùn)動(dòng)部件的行程及各行程之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。

高調(diào)解鎖機(jī)構(gòu)解鎖行程即解鎖機(jī)構(gòu)鎖止?fàn)顟B(tài)和解鎖機(jī)構(gòu)解鎖狀態(tài)的高度，如下圖。

高調(diào)的解鎖過(guò)程最終是通過(guò)飾板的安全帶調(diào)節(jié)按鈕解鎖，為防止因車(chē)體和各零部件的制造公差和裝配公差等因素導(dǎo)致安全帶滑動(dòng)機(jī)構(gòu)解鎖不完全而出現(xiàn)高調(diào)上下滑動(dòng)時(shí)操作力大甚至卡滯的風(fēng)險(xiǎn)，安全帶調(diào)節(jié)按鈕解鎖行程=安全帶解鎖機(jī)構(gòu)解鎖運(yùn)動(dòng)行程±2mm。

高調(diào)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)行程即高調(diào)滑軌最下檔位和最上檔位的距離?？紤]因車(chē)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(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)行程+6mm，即高調(diào)滑板在安全帶滑動(dòng)機(jī)構(gòu)極限位置時(shí)與飾板的限位結(jié)構(gòu)有3mm間隙。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合外觀質(zhì)量、使用方便性、舒適性等方面的要求，汽車(chē)安全帶高度滑板結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)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(gè)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(luò)面等，進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、匹配，兼顧外觀、功能、人機(jī)，并效避免后期實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。在造型階段，通過(guò)可行性分析，盡早對(duì)造型提出約束，避免后造型變更和設(shè)計(jì)變更，節(jié)約開(kāi)發(fā)周期和成本。

參考文獻(xiàn)：

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