某車型安全帶鎖扣組件提醒功能開關失效問題研究

曾燕娜

摘 要：安全帶作為汽車行車中乘員保護最重要的保護部件，法規GB14166-2013明確要求要求對駕駛員的安全帶佩戴有二級的提醒功能，提醒功能是通過鎖扣組件上的開關來實現的。本文通過對某一車型安全帶鎖扣提醒功能失效進行分析研究，確定失效原因，制定對策措施，并指導運用在后續車型中。

關鍵詞：安全帶;鎖扣組件;提醒開關;失效

1 引言

隨著中國汽車行業的飛速發展，道路上車輛越來越多，消費者對汽車安全性能越來越看重，作為最重要的被動安全部件——安全帶系統，在汽車碰撞過程中對乘員沖擊能量的吸收高達70%，對乘員保護起到至關重要的作用。法規GB14166-2013要求對駕駛員在行車中有兩級未系提醒，以警示駕駛員佩戴安全帶保護駕駛員的行車安全。

本文對某一車型的駕駛員未系功能間隙性失效問題進行研究分析，找出根本原因制定整改措施，并指導運用在后續車型中。

2 安全帶未系提醒功能的工作原理

駕駛員安全帶未系提醒功能由安全帶卷收器組件中鎖舌、安全帶的鎖扣組件（匹配有提醒功能開關及線束）、儀表線束、組合儀表總成各部件組成（見圖1）。安全帶鎖扣組件的提醒功能開關是常閉開關，鎖舌沒有插入時（安全帶未系上），整個線路接通，儀表上的指示燈被點亮或/和啟動聲音報警，提醒駕駛員應該系上安全帶。

3 安全帶鎖扣組件提醒線束開關的設計原理

安全帶鎖扣組件的提醒功能線束開關零件包含U型彈片、S型彈片、頂出塊和開關座組成，是常閉通路開關，示意圖見圖2，當駕駛員未系安全帶時，鎖舌未插入鎖扣組件，U型彈片和S型彈片相接觸，形成通路，儀表總成上指示燈點亮，起提醒作用。

當駕駛員系上安全帶，鎖舌插人，推動頂出塊運動至圖示位置，將S彈片頂起，S彈片和U型彈片分開，形成斷路，儀表總成指示燈熄滅，見圖3。

4 故障現象

2019年10月，某車型在整車路試中發現駕駛員的安全帶未系提醒指示燈常亮，不管是否插入安全帶的鎖舌，儀表指示燈都是點亮狀態。通過排查推斷此故障的主要原因在于安全帶鎖扣組件。使用萬用表對鎖扣組件進行檢測，發現當鎖舌插入鎖扣組件中，線束開關依舊通路，不合格，見圖4。

5 原因分析

通過上述設計原理得知，安全帶鎖扣組件的提醒功能線束開關零件包含U型彈片、S型彈片、頂出塊和開關座組成，下述對這些組成零件進行逐個排查。

5.1 U型彈片零件檢測

U型彈片本身為平面，放在水平面上目視無變形，U型彈片的平面度和實測值見下表1，判定合格。

5.2 頂出塊零件檢測

頂出塊影響因素為厚度，對頂出塊厚度進行測量，標準值和實測值見表2，判定合格。

5.3 S型彈片零件檢測

故障件與正常件對比，故障件S型彈片尖端變形，導致S型彈片與開關固定座的間隙前段及后端間隙不均勻，見圖5：

S型彈片與開關固定座的間隙標準值與實測值見表3，判定不合格。

5.4 開關座零件檢測

開關座間隙標準與實測值見表4，判定合格。

通過上述的檢測分析發現，故障件的U型彈片、頂出塊厚度、開關座零件均無變異，符合設計要求，而S型彈片尖端變形，導致S型彈片與固定座的間隙前段及后端間隙不均勻，接下來對S型彈片變形進行根本原因分析。

6 S型彈片變形根本原因分析

6.1 S型彈片生產過程分析及排查

S型彈片的生產共有3個步驟，沖壓成型—電鍍—卷料，接下來對這三個生產流程步驟進行排查。

6.1.1 沖壓成型

級進模沖壓工藝，出料自動繞盤，無人干預，排查無異常。

6.1.2 電鍍

電鍍過程為10米循環線，前端10米需調試，約800件彈片需手工將工裝夾在流水線上，可能會與電鍍池橫梁刮擦變形;調試過程可能存在彈片變形（見圖6）;

6.1.3 卷料

紙盤滾輪形式包裝，紙間隔防止交叉（插接件通用的包裝方式）2500件/盤，8盤/箱，排查無異常。

綜上，在S型彈片生產過程中存在彈片變形的過程是調試過程階段。

6.2 線束開關總成生產過程排查

線束開關總成生產，包含了切割與壓接—組裝—線束開關總成出廠檢驗，接下來對這三個生產流程步驟進行排查。

6.2.1 切斷與壓裝

切斷與壓接為設備自動操作，無異常，壓接后，以100根/捆放置周轉箱，存在S彈片交叉情況，線束組裝時存在拉掛變形風險，見圖7。

6.2.2 組裝

組裝工位作業指導書要求裝配前目視確認彈片是否變形，但實際目視無法100%識別變形。

6.2.3 線束開關總成出廠檢驗

檢具厚度1.38mm，S型彈片的弓形與固定座的標準間隙1.2±0.1mm，正常件可以檢測，但故障件S型彈片的弓形與固定座的前端間隙1.56mm、后端間隙1.34mm 。檢測時作用力在后端時彈片可分離，檢測作用力在前端時彈片不能分離，導致此種S型彈片變形檢測失效。

綜上，通過對線束開關總成生產過程排查發現下述幾點存在S彈片變形：

1）線束壓接后放置方式不合理，存在拉掛變形風險

2）線束組裝工位作業指導書規定目視檢查，不能100%識別S型彈片變形

3）線束通斷檢測設備，不能識別S型彈片與固定座之間前端間隙大后端間隙小的不良。

6.3 安全帶鎖扣組件生產過程分析排查

安全帶鎖扣組件生產過程中，包含線束開關總成入廠檢驗—安全帶鎖扣總成出廠檢驗，接下來對這兩個生產流程步驟進行排查。

6.3.1 線束開關總成入廠檢驗

入廠檢驗采用GB2828.1抽樣規定，抽檢比例小，無法發現不良個例。

6.3.2 安全帶鎖扣總成出廠檢驗

設備檢測原理（只檢1次）：鎖舌插入瞬間，頂出塊（厚度1.46mm）處于S型彈片后端（間隙1.34mm），彈片可分離，線束開關斷路，檢測結果為OK。

正常使用：鎖舌插入鎖止后，頂出塊（厚度1.46mm）回彈處于S型彈片前端（間隙1.56mm），彈片不能分離，線束開關通路，結果是不符合的。

綜上，在鎖扣組件生產過程中，線束通斷檢測設備，不能識別S型彈片與固定座之間前端間隙大后端間隙小的不良狀態。

7 對策措施

通過上述S型彈片生產過程排查、線束開關總成生產過程排查、安全帶鎖扣總成生產過程分析排查，得到S型彈片存在變形的風險點，制定整改預防措施（見表5）。

8 措施效果

實施對策措施后，對該零件進行6個月觀察，發現故障件流出率為0，徹底解決了該車型鎖扣提醒功能更開關失效問題。將預防措施指導運用在其他車型中，大大提升了安全帶鎖扣組件產品的品質。

9 結論

（1）該車型安全帶未系提醒功能失效的根本原因在于安全帶的鎖扣組件零件故障，深究根本原因是鎖扣組件中的提醒功能線束開中的S型彈片變形導致功能失效。

（2）對S型彈片變形制定有效的整改措施，對電鍍池前端調試的800件做報廢處理、增加端子保護杯、制定S型彈片折彎角度及高度專用檢具并進行全檢和優化檢測設備，確保S型彈片在鎖扣組件出廠前各項尺寸滿足設計要求，從而解決安全帶鎖扣組件未系提醒功能開關失效問題，該措施擴展運用在各車型中。

參考文獻：

[1]GB 14166-2013 《機動車乘員用安全帶、約束系統、兒童約束系統和ISOFIX兒童約束系統》.