客车座椅安全带安装结构的改进设计

王 健， 朱广栋， 邓胜强， 王小朋

(山东通盛汽车科技有限公司，山东 聊城 252000)

根据GB 7258—2017《机动车运行安全技术条件》要求，我国凡是从事客运经营的客车应全部配置和使用汽车安全带。良好的座椅安全带应具备使用轻便、佩戴舒适、织带回位顺畅等特性，但目前多数座椅安全带普遍存在织带抽拉力大，佩戴有束缚感，织带易自锁、回收不顺畅等问题。可见，设计一款能有效解决织带抽拉力大、易自锁问题的安全带很有必要。

1 安全带类型及安装方式

目前，行业内两点式安全带按照卷收器形式一般分为自锁式和紧急锁止式两类。其使用特点如下：

1) 自锁式卷收器。可根据所需长度自由拉出织带，在带扣扣紧时，可根据佩戴者的体型自动调整织带长度，佩戴者如果不有意解锁，织带不能进一步拉出。此类型安全带因限制佩戴者活动自由而易让佩戴者误以为卷收器损坏，且随着佩戴者活动，织带进一步锁紧，影响佩戴的舒适性。

2) 紧急锁止式卷收器。这种卷收器有长度调节原件，可根据佩戴者的体型自动调整织带长度。在正常行驶情况下，不限制安全带佩戴者活动自由，佩戴者如果不有意解锁，织带也可进一步拉出，有良好的佩戴舒适性。

座椅安全带卷收器目前主要有水平放置和竖直放置两种安装方式，其装配特点如下：

1) 水平放置安装方式。如图1(a)所示，将每个座椅的安全带卷收器水平放置在对应座椅底架卷收器固定板上，导向套及织节出口为水平方向。装配时先将卷收器与底架用螺栓固定，然后将安全带织带与导向套再向上翻转约90°，并使锁舌露出座垫上方。双人椅座垫之间只有5～10 mm间隙，通过座垫就能限制导向套的位移。该安装方式的特点：座椅底部无突出物，节省座椅底部空间；卷收器不易受外力磕碰而损坏；织带与座垫、角铁、织带出口等多处摩擦，织带抽拉力大；织带与导向套需折弯约90°安装，导向套易损坏；由于佩戴时安全带织带的抽拉方向与导向套的方向不一致，织带易出现打折现象，且不易调整抽拉角度。

2) 竖直放置安装方式。如图1(b)所示，将每个座椅的安全带卷收器逆时针向上旋转90°竖直安装在座椅底架卷收器固定板上，导向套及织节出口为垂直向上方向。如果是双人座椅，两卷收器共用一个固定板。单螺栓固定，锁舌与导向套竖直向上。该安装方式的特点：安装方便；织带在佩戴过程中与卷收器织带出口方向一致，无与之产生摩擦的部件，抽拉阻力小；导向套无弯折，使用寿命长；同样由于佩戴安全带织带时的抽拉方向与导向套的方向不一致，织带易出现打折现象,但易调整抽拉角度。

(a) 卷收器水平放置安装方式

2 改进措施与效果

2.1 改进措施

自锁式卷收器较紧急锁止式佩戴舒适性差，且因功能限制不易通过结构改进达到紧急锁止式同等舒适水平；水平安装与竖直安装目前均存在抽拉力大、易自锁的问题，且水平安装受结构限制，抽拉力大与自锁的问题不易解决，改进成本高。综合考虑安全带的使用要求，本文提出设计客车座椅安全带时优先采用紧急锁止式卷收器及竖直安装方式。针对目前这种结构状态存在的问题，提出以下改进措施：

1) 针对安全带抽拉力大的问题，减小安全带的卷收力，由7 N减小到4.5 N，既减小了抽拉力，又能保证织带的正常回收。

2) 针对织带回收时易打折、抽拉不顺畅的问题，织带导向套出口有两种改进方案，如图2(b)和(c)所示。改进方案1以增加加强筋方式减小出口尺寸，虽可避免织带易打折的问题，仍不能完全杜绝，还是有个别织带出现打折的情况。改进方案2整体减小出口尺寸，则完全避免了织带打折的现象。

(a)原状态 (b) 方案1 (c) 方案2

3) 针对织带抽拉角度与导向套安装角度不一致的问题，将织带导向套在原竖直状态下向前转动10°，如图3(a)所示，使其与安全带佩戴时织带的抽拉角度基本保持一致。为方便卷收器的定位安装，在卷收器固定板上增加定位轴，并在卷收器支架上增加安装该定位轴的定位孔，如图3(b)所示。

(a) 角度优化

4) 针对卷收器易自锁的问题，在导向套端部织带处增加“缓冲折”的结构，如图4所示。乘客解锁带扣后织带快速回收，当带扣与导向套接触时的织带加速度值大于0.8时，织带自锁。通过“缓冲折”的压缩变形，达到降低织带感应减速度的目的，从而避免卷收器发生自锁现象。

(a) 无缓冲折

2.2 改进效果

采取以上改进措施，选用卷收力为4.5 N的紧急锁止式安全带，导向套有效出口宽度为3 mm，导向套端部织带处增加“缓冲折”，两卷收器限位孔安装在定位轴上，使织带的出口角度较竖直状态向前转动10°，用螺栓将两卷收器固定牢固。

对水平安装、改进前竖直安装与改进后竖直安装方式的卷收力、抽拉力进行测试，其对比值见表1。

表1 改进前后的卷收力与抽拉力参数对比 N

由表1可知，改进后的卷收力和抽拉力有了明显下降，验证过程中织带抽拉轻便，无卡滞现象，回收顺畅，无自锁现象。

对水平安装、改进前竖直安装与改进后竖直安装方式的主观佩戴舒适性进行测试，其舒适性分值(满分10分)对比值见表2。

表2 改进前后的主观舒适性分值对比

由表2可知，改进后的安全带佩戴舒适性有明显提升。

3 结束语

通过实践证明，该两点式卷收安全带竖直安装的结构改进方案不仅通用性好，工艺优化费用低，有效解决了安全带织带抽拉力大、易打折、自锁的问题，而且提升了安全带佩戴的舒适性。