关于汽车安全带卡扣安全性分析

张涛 刘恒远

【摘 要】本次论文我主要研究的是汽车安全带卡扣的问题，为了使乘坐的人员感觉安全带更加舒适，增强安全带的安全性。

国内学者对安全带的卡扣问题进行了大量的研究并取得了一些成果。安全带锁扣是汽车安全带总成上重要的一环，它的作用是锁住安全带防止挣脱的紧固装置和需解开安全带时的开关作用，其性能的好坏直接影响到汽车安全带的性能，即直接影响到驾乘人员的生命安全。汽车安全带锁扣的设计事故发生之前的安全性，涉及汽车的动力性、操作稳定性、舒适性等等方面，目的是为了让驾驶员在危险情况发生时能够有效地采取措施进行逼让。被动安全性是事故发生之后的安全性，主要涉及汽车安全结构、司乘人员的保护系统等，研究目的是尽量减少事故发生后司乘人员和行人直接受害程度。由于社会经济的大发展，汽车的日益普及和大众化，要求汽车在高速行驶中具有很高的可靠性和安全性。汽车安全性设计分为主动安全性和被动安全性，安全带是实现被动安全性的重要部件，安全带的作用被抬高到了一一个前所未有的高度。作为安全带总成中重要组成部分一安全带锁扣的结构日益复杂，它的作用是锁住安全带防止挣脱的紧固装置和需解开全带时的开关作用，它的可靠性设计是安全带发挥作用的保证。

【關键词】安全带；安全带锁扣；国家标准；受力分析；强度校核

1安全带的组成结构

汽车座椅安全带是由织带、带扣（锁扣）、卷收器、锁舌、长度调节器、织带方向转换装置及安装装置等构成。

1.1安全带的发展史

最初的汽车安全带是瑞典人发明的，自本世纪40年代别克轿车将安全带作为标准配置后，美国将安装和使用安全带确定为强制性的联邦法规，由此开始了安全带的大规模普及。当时的安全带仅仅是简单的两点式腰部约束，其约束的松紧程度完全由驾驶者自己调节。经过40多年的发展，安全带逐渐走向成熟，现在的安全带均由强度极大的合成纤维制成，带有自锁功能的卷收器，采用对驾、乘人员的肩部和腰部同时实现约束的三点式设计。系上安全带后，卷收器自动将其拉紧，当车辆万一出现紧急制动、正面碰撞或发生翻滚时，乘员会使安全带受到快速而猛烈的拉伸。汽车安全带锁扣的设计此刻卷收器的自锁功能可在瞬间卡住安全带，使乘员紧贴座椅，避免摔出车外或碰撞受伤。

安全带按固定点数分类，有两点式、三点式、四点式和六点式等。两点式安全带不可用于前方有转向盘和前挡板的前排坐椅。三点式是在两点式的基础上，加一跟斜跨到肩部限制上半身的织带制成。一般前排坐椅和后排坐椅两侧装用三点式，后排坐椅中间装用两点式腰带。三点式安全带可同时限制司乘人员的腰部和上半身，安全性高。四点式安全带在普通轿车.上也有装用。六点式安全带在高速赛车.上采用。这些安全带的安全性高，但解系烦琐，束缚性强，不便于身体自由活动。

2分析安全带卡扣问题产生的原因

2.1.材料不够好。

目前，汽车上约占自重25%的材料无法回收再用，其中三分之一为各种塑料，三分之一为橡胶，还有三分之一为玻璃、纤维。所以我们要让轻质材料发展起来，成为汽车领域的重要原料。同时降低成本。制约汽车车身新材料应用的重要领域。这样既有利于世界的发展，也利于经济水平的提高。要让新事物取代旧事物更加提高世界经济的发展水平提高人们的生活质量。

2.1.1轻质材料

以汽车本身的材料为例，要求高强度、高抗撞性。钢铁材料仍是车身的主要材料。其他材料如铝、镁合金材料所占比例越来越大，轻质材料的使用可降低车重，这样可以压缩汽车的制造成本，同时可以降低汽车的使用成本。而且轻质材料拥有一定的韧度，可以加强人们的乘车安全。这样有利于减少交通事故。

2.2使用方法不正确

发生意外事故时，救命的工具可能就是安全带，任何车辆都有这种装置，所以要养成扣安全带的习惯。真正需要扣安全带的，是坐在驾驶者旁边座位上的人。在发生事故时，驾驶者有转向盘可供支撑身体，而坐在旁边的人，头部大都会撞到驾驶室前玻璃上。安全带使用非常简单，只要锁好固定扣就行了。使用前，要尽量拉出腰带，把扣锁调节在腰部附近，剩余的安全带可绕回肩膀，调节肩带长度置胸部附近，并应留出可放进一个拳头的富裕量。安全带的检查方法：缓慢用手将安全带向下拉时，安全 带应能顺利地从卷绕器中拉出。猛地拉安全带时，应拉不动。否则，为安全带失效。使用完毕按下按钮插头即可脱出。

2.3日常维护

在汽车的日常保养工作中，安全带常常被忽视，其实，同其他部件一样，安全带也要使用与保养兼顾，经常检查安全带的性能。

安全带在使用中曾承受过一次强拉伸负荷，即使未损坏，也应更换，不能继续使用。碰撞事故发生后，不论安全气囊是否起爆，都应请维修站人员对相关安全系统做一次全面检修；如果您的爱车曾经发生过碰撞导致气囊弹出爆破，那么安全带必须要及时更换。否则安全带一旦老化出现“罢工”状况时后果不堪设想。

1、安全带日常检查：要经常检查座椅安全带的技术状态，如发现有损坏应及时更换。座椅旁边地板上所有固定座椅安全带的螺栓都应按规定拧紧，螺栓周围应涂上密封胶。

2、安全带保养：不要让安全带压在坚硬的或易碎的物体上。比如，衣服里的眼镜、钢笔和钥匙等；也不要让安全带在锋利的刃磨擦，以免损伤安全带；不要让座靠背过于倾斜，否则安全带将不能正确地伸长和收卷；座椅上无人时，要将安全带送回卷收器中，例扣舌处于收藏位置，以免在紧急制动时扣舌撞击在其它物体上。

3、安全带有效性检查：安全带必须与座椅配套安装，不得随意拆卸；如果安全带在使用中曾承受过一次强拉伸负荷，即使未损坏，也应更换总成，不得继续使用。

4、安全带清洁：安全带太脏时，可用软性肥皂水作清洗液，用布或海绵擦洗。注意不要使用染料或漂亮白剂，否则会腐蚀安全带，且不要用硬刷刷洗，以免降低安全带的抗拉强度。

5、安全带改装：千万不能自行改动或附加安全带。

结论

（1）本课题的关键是对安全带锁扣的结构和工作原理有一一个详尽的了解，并对国家相关的标准法规心知肚明。在设计时，受力和强度要按照国标的标准来设计。

（2）本课题进行了对安全带锁扣零件的三维建模，某些零件的尺寸严格按照国家标准来设计，例如按钮的受力面的尺寸。在建模的基础上，对零件的设计形状进行了说明和分析。在建模的基础上，将所有零件按尺寸和相应的关系装配起来。

（3）本课题经过计算，得出释放设计的安全带锁扣所需的力不大于69.7N，符合GB14166- 2003中“开启力不得大137N”的标准。同时，该锁扣按钮最小的推动力为15.75N，符合GB14166 - -2003“不得存在小于10N的力打开锁扣的可能性”。

（4）本课题设计的安全带锁扣由于许多零部件使用了塑料材料，所以制造成本较低，设计形状利于大批量生产。与同类型产品相比，本课题设计的锁扣自重较小，开启力要求不高，儿童和妇女也能轻松打开。

参考文献：

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（作者单位：齐齐哈尔工程学院）